本發(fā)明屬于鑄造材料，尤其涉及覆膜砂制備，具體涉及一種覆膜砂潰散劑、易潰散覆膜砂及該易潰散覆膜砂的制備方法。

背景技術(shù)：

1、由于航空、航天、汽車、船舶等領(lǐng)域的快速發(fā)展，輕量化、色澤美、耐腐蝕性好的鋁合金鑄件的需求迅速增加。鋁合金鑄件的澆注溫度一般為650～750℃，而酚醛樹脂結(jié)構(gòu)中聯(lián)鍵的結(jié)合能較高(c-c鍵的結(jié)合能為523.4kj/mol，c＝c鍵的結(jié)合能為607.1kj/mol)，在該溫度下不容易被破壞，因而使得砂芯不易潰散。為了保證覆膜砂的潰散性，不得不降低酚醛樹脂的加入量，以犧牲砂芯強度來換取砂芯的潰散性。這樣做的結(jié)果是導(dǎo)致砂芯及鑄件廢品率提高，導(dǎo)致鑄造生產(chǎn)成本提高。

2、因此，對于要求比較高的鋁合金用酚醛樹脂覆膜砂，通常會加入潰散劑以提高覆膜砂的潰散性，從而避免減少酚醛樹脂的用量。目前常用的潰散劑主要有：(1)能夠在澆注溫度下分解的金屬鹵化物和有機鹵化物，通過分解產(chǎn)生的鹵素使酚醛樹脂的碳骨鏈分解。(2)堿金屬碳酸鹽或氫氧化物，這類化合物中的碳酸根或氫氧根與酚醛樹脂的羥甲基發(fā)生縮合反應(yīng)，從而使酚醛樹脂分解。(3)磷酸酯或磷酸鹽，這類物質(zhì)受熱時與酚醛樹脂發(fā)生脫水反應(yīng)，使酚醛樹脂碳化。(4)高錳酸鉀或過氧化物，這類物質(zhì)受熱分解產(chǎn)生氧氣，使酚醛樹脂的碳骨鏈被氧化分解。

3、無論上述哪種潰散劑，都會在一定程度上使覆膜砂的強度有所下降，從而導(dǎo)致砂芯的強度也會在一定程度上下降。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種覆膜砂潰散劑，并采用該覆膜砂潰散劑制備得到了易潰散覆膜砂。該易潰散覆膜砂與不含潰散劑的常規(guī)覆膜砂相比，潰散性顯著提高，并且強度和固化效果都不會受到不利影響。

2、具體地，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的：

3、一種覆膜砂潰散劑，以質(zhì)量百分比計，由以下組分組成：30％～40％熱傳導(dǎo)劑，40％～50％氧化劑，10％～20％制氧劑；所述熱傳導(dǎo)劑為sns2或/和cui；所述氧化劑為nh4clo4；所述制氧劑為kio3或/和kclo4。

4、本發(fā)明提供的覆膜砂潰散劑中的熱傳導(dǎo)劑能夠快速吸收金屬澆鑄液中的熱量，為酚醛樹脂的降解提供足夠的熱量；氧化劑具有強氧化性，能夠在足夠的熱量下迅速氧化分解酚醛樹脂；制氧劑在高溫下分解產(chǎn)生氧氣，進一步促進酚醛樹脂的迅速分解。

5、本發(fā)明還提供一種包括所述覆膜砂潰散劑和酚醛樹脂的易潰散覆膜砂。

6、在優(yōu)選的方案中，以質(zhì)量百分比計，所述易潰散覆膜砂由以下組分組成：硅砂，占所述硅砂質(zhì)量1％～3％的酚醛樹脂，占所述酚醛樹脂質(zhì)量10％～15％的所述覆膜砂潰散劑，占所述酚醛樹脂質(zhì)量12％～15％的固化劑，占所述硅砂質(zhì)量0.1％～0.2％的潤滑劑。

7、在進一步優(yōu)選的方案中，所述固化劑為烏洛托品。

8、在進一步優(yōu)選的方案中，所述潤滑劑為硬脂酸鈣或/和硬脂酸鎂。

9、本發(fā)明還提供所述易潰散覆膜砂的制備方法，該方法包括采用所述覆膜砂潰散劑和酚醛樹脂制備覆膜砂的步驟。

10、在優(yōu)選的方案中，所述易潰散覆膜砂的制備方法包括以下步驟：

11、s1、將酚醛樹脂和所述覆膜砂潰散劑混合均勻，得到混合物a；將硅砂加熱至比所述酚醛樹脂的熔點高50～60℃的溫度；

12、s2、將所述混合物a與加熱后的所述硅砂混合均勻，得到第一覆膜砂；

13、s3、將所述第一覆膜砂與固化劑的水溶液混合均勻；得到第二覆膜砂；

14、s4、將所述第二覆膜砂與潤滑劑混合均勻，得到所述易潰散覆膜砂。

15、在進一步優(yōu)選的方案中，所述固化劑為烏洛托品。

16、在進一步優(yōu)選的方案中，所述潤滑劑為硬脂酸鈣或/和硬脂酸鎂。

17、在進一步優(yōu)選的方案中，步驟s2中的混合均勻是指在90～110r/min的速度下攪拌20～30s。

18、在進一步優(yōu)選的方案中，步驟s3中的混合均勻是指在90～110r/min的速度下攪拌20～30s。

19、在進一步優(yōu)選的方案中，步驟s3中固化劑的水溶液中固化劑的質(zhì)量百分含量為30％～40％。

20、在進一步優(yōu)選的方案中，步驟s4中的混合均勻是指在90～110r/min的速度下攪拌20～40s。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果：相比于不含潰散劑的酚醛樹脂覆膜砂，采用本發(fā)明的覆膜砂潰散劑制備易潰散覆膜砂時，對酚醛樹脂覆膜砂的潰散性提高了22％以上，高溫殘留強度降低了26％以上；并且沒有對覆膜砂的強度和固化效果產(chǎn)生不利影響。

技術(shù)特征：

1.一種覆膜砂潰散劑，其特征在于，以質(zhì)量百分比計，由以下組分組成：30％～40％熱傳導(dǎo)劑，40％～50％氧化劑，10％～20％制氧劑；所述熱傳導(dǎo)劑為sns2或/和cui；所述氧化劑為nh4clo4；所述制氧劑為kio3或/和kclo4。

2.一種易潰散覆膜砂，其特征在于，包括權(quán)利要求1所述的覆膜砂潰散劑和酚醛樹脂。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的易潰散覆膜砂，其特征在于，以質(zhì)量百分比計，所述易潰散覆膜砂由以下組分組成：硅砂，占所述硅砂質(zhì)量1％～3％的酚醛樹脂，占所述酚醛樹脂質(zhì)量10％～15％的所述覆膜砂潰散劑，占所述酚醛樹脂質(zhì)量12％～15％的固化劑，占所述硅砂質(zhì)量0.1％～0.2％的潤滑劑。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的易潰散覆膜砂，其特征在于，所述固化劑為烏洛托品。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的易潰散覆膜砂，其特征在于，所述潤滑劑為硬脂酸鈣或/和硬脂酸鎂。

6.權(quán)利要求2～5任一項所述的易潰散覆膜砂的制備方法，其特征在于，包括采用所述覆膜砂潰散劑和所述酚醛樹脂制備覆膜砂的步驟。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的易潰散覆膜砂的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述固化劑為烏洛托品。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述潤滑劑為硬脂酸鈣或/和硬脂酸鎂。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟s2中的混合均勻是指在90～110r/min的速度下攪拌20～30s；或/和步驟s3中的混合均勻是指在90～110r/min的速度下攪拌20～30s；或/和步驟s4中的混合均勻是指在90～110r/min的速度下攪拌20～40s。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種覆膜砂潰散劑、易潰散覆膜砂及其制備方法，屬于鑄造材料技術(shù)領(lǐng)域。該覆膜砂潰散劑由以下質(zhì)量百分含量的組分組成：30％～40％熱傳導(dǎo)劑，40％～50％氧化劑，10％～20％制氧劑；所述熱傳導(dǎo)劑為SnS<subgt;2</subgt;或/和CuI；所述氧化劑為NH<subgt;4</subgt;ClO<subgt;4</subgt;；所述制氧劑為KIO<subgt;3</subgt;或/和KClO<subgt;4</subgt;。采用該覆膜砂潰散劑制備的易潰散覆膜砂，具有與不含潰散劑的常規(guī)覆膜砂同等的強度和固化效果，但是潰散性顯著優(yōu)于不含潰散劑的常規(guī)覆膜砂，高溫殘留強度顯著低于不含潰散劑的常規(guī)覆膜砂。

技術(shù)研發(fā)人員：尹海軍,丁益,包羽沖,李序華,齊克元
受保護的技術(shù)使用者：通遼市仁創(chuàng)鑄造材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8