短切玻璃纤维增强硅溶胶型壳强度的研究

为提高硅溶胶型壳的强度,采用短切玻璃纤维来增强型壳。在型壳背层中加入一定量2mm长的短切玻璃纤维制备型壳,研究了不同纤维加入量下型壳湿强度和焙烧后强度的变化规律。结果表明,与未添加纤维试样相比,加入纤维后,型壳的湿强度显著提高。加入量为0.6%(占耐火粉料)时,型壳试样的湿强度达到2.991MPa,提高了15.75%,增强效果显著,而型壳焙烧后试样强度无明显变化。试样断口扫描分析发现,焙烧后,玻璃纤维部分熔融或熔蚀,增强作用降低或消失。     

α淀粉对型壳强度的影响

提高硅溶胶型壳的强度,减薄型壳厚度,对于简化熔模铸造制壳工艺及降低成本具有重大的现实意义。针对型壳强度的影响因素,本实验通过添加有机粘结剂来改善型壳强度。试验结果表明:添加有机低温粘结剂能够加快硅溶胶型壳的干燥速度,改善硅溶胶型壳的干强度和烧结强度。其中α淀粉对型壳强度的提高影响最大,加入量为2%最为合适,干强度和烧结强度分别是未改性前的2倍、4.67倍。     

薄壁光整消失模壳型铸造的型壳研究

试验研究了壳型制备中不同黏结剂、不同耐火粉料及粉液比对泡沫消失模型壳强度和表面粗糙度的影响.采用在型壳表面添加水玻璃砂背衬的方法,减少了(硅溶胶)型壳层数、缩短了制壳周期、提高了型壳强度.针对消失模壳型铸造用型壳表面质量要求高的问题,探讨了改善泡沫模表面粗糙度的工艺方法.通过优化蒸汽发泡成形工艺参数和在模样表面涂上光整剂等措施降低了模样表面粗糙度.为制造基于泡沫消失模的薄壁光整壳型奠定了初步基础.     

单晶叶片型壳工艺探讨

分析了高纯度刚玉粉和新型粘结剂对刚玉型壳强度的影响,优化了单晶叶片型壳工艺参数,提高了叶片的表面质量.     

真空干燥对熔模铸造用硅溶胶型壳强度的影响

硅溶胶是熔模铸造中常用的型壳粘结剂之一,但硅溶胶型壳制备过程中存在的突出问题是干燥慢,制壳周期长.本文采用真空干燥工艺对硅溶胶型壳进行干燥,探索了不同真空度及保压时间下型壳强度的变化规律.研究发现:与自然干燥相比,采用真空干燥工艺下的型壳能在较短时间内达到较高的强度.真空度为-0.07 MPa,保压20 min时型壳抗拉强度可达0.85 MPa.而自然干燥相同时间,型壳抗拉强度仅为0.38 MPa.若只考虑湿强度,真空干燥工艺可用于硅溶胶型壳的硬化,且选用真空度-0.07 MPa,保压30 min左右较为适宜.     

降低硅酸乙酯—煤矸石型壳残留强度的试验研究

研究了在硅酸乙酯水解液中添加一种有机粘合剂对硅酸乙酯煤矸石粉涂料工艺性能(流杯粘度、比重、悬浮稳定性)和型壳强度的影响。结果表明,水解液中加入有机粘合剂可以降低型壳残留强度和高温强度,对常温强度无明显影响;涂料粘度增加,粉液比降低,涂料工艺性能改善。当加入量为水解液总量的12%、粉液比为1.0～1.3:1.0时,涂料能很好满足制壳要求,型壳内表面光洁;同时,型壳残留强度下降约50%,高温强度下降约30%,完全适合铝合金精铸生产。     

熔模铸造加固层型壳强度性能的研究

采用硅溶胶、硅酸乙酯水解液分别与刚玉、铝矾土、煤矸石等耐火材料制备加固层型壳抗弯强度试样,试样采用不同的干燥硬化工艺并经1000℃焙烧冷却至室温后,测试其常温抗弯强度。研究结果表明:粘结剂、耐火材料及干燥硬化工艺均影响型壳强度。粘结剂中二氧化硅含量越高型壳强度越高,耐火材料的刚玉相含量越高型壳强度越高,型壳采用化学干燥硬化导致强度降低。     

一种陶瓷型壳高温性能研究

采用EC95粉涂料、硅溶胶粘结剂,利用淋砂机涂挂刚玉砂制备了单晶叶片陶瓷型壳,并进行浇注试验.使用强度分析仪、扫描电镜以及X射线衍射仪对陶瓷型壳的高温抗弯强度、高温蠕变特性、型壳高温下的相转变进行了研究.结果表明:随着温度的升高,型壳高温抗弯强度在1 300℃时最低,在1 400℃时最高;浇注试验表明,在1 550℃下,型壳高温抗弯强度大于6.2 MPa才能满足浇注要求.     

硅溶胶型壳远红外热风联合干燥过程物理化学变化的研究

作者提出了硅溶胶精铸型壳远红外热风联合干燥新方法.揭示了干燥介质能量变化、型壳中湿含量及其梯度分布对型壳粘结强度的作用,以及硅溶胶型壳的联合干燥工艺实质.实践证明,该种干燥方法能提高硅溶胶型壳及其所制铸件的质量、缩短制壳时间并具有好的技术效果.     

水玻璃型壳硬化特性的研究

通过测定水玻璃型壳的硬化动力学曲线、硬化程度和型壳湿强度,阐明水玻璃型壳硬化过程的基本规律及生产控制原理。