專利名稱：一種利用物質(zhì)熔化和升華及汽化吸熱的激冷醇基涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種涂料，尤其涉及一種鋅合金金屬型鑄造用涂料，具體的指一種利 用物質(zhì)熔化和升華及汽化吸熱的激冷醇基涂料。
背景技術(shù)：
與普通砂型鑄造相比，由于壓鑄件和金屬型鑄件的組織比較致密，因此其力學(xué)性 能較高。但是，在連續(xù)生產(chǎn)過程中，由于鑄型溫度的升高，鑄件凝固時(shí)的冷卻速度將會(huì)減小， 從而影響鑄件的顯微組織與力學(xué)性能。大量的實(shí)驗(yàn)表明在鑄型上涂刷激冷型涂料可以有 效細(xì)化鑄件組織，提高鑄件的質(zhì)量和力學(xué)性能。
由于金屬型鑄件和壓鑄件表面通常需要進(jìn)行修整加工，如果表層細(xì)晶區(qū)太薄，力 學(xué)性能較好的細(xì)晶區(qū)將被加工掉，導(dǎo)致非細(xì)晶區(qū)的暴露，同時(shí)里層的小氣孔(針空)和雜質(zhì) 等缺陷也會(huì)暴露出來，從而使經(jīng)過表面加工處理的鑄件的表面質(zhì)量大大降低。在細(xì)晶區(qū)厚 度不太厚的情況下，如果要在加工表面仍保留有部分細(xì)晶區(qū)組織，就必須提高壓鑄模的設(shè) 計(jì)精度，從而影響設(shè)計(jì)效率、增加成本。因此通過激冷涂料細(xì)化金屬型和壓鑄件的表層晶粒 組織，增加細(xì)晶區(qū)的厚度，一方面能提高表層的力學(xué)性能，另一方面可以提高壓鑄模具的設(shè) 計(jì)效率、降低鑄件生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的技術(shù)原理是利用金屬液澆鑄時(shí)低熔點(diǎn)錫粉的熔化吸熱，硫磺粉的升華 吸熱及六甲基苯的汽化吸熱，使鋅合金鑄件表層的冷卻速度提高，細(xì)化鋅合金表面的晶粒 組織，增加細(xì)晶區(qū)的厚度。
本發(fā)明的目的是通過在金屬型和壓鑄型表面涂刷激冷能力強(qiáng)的涂料，使鑄件表層 得到細(xì)小的晶粒組織、增加細(xì)晶區(qū)的厚度，從而提高鋅合金鑄件表面層的力學(xué)性能，與此同 時(shí)可以降低對(duì)壓鑄模具設(shè)計(jì)精度的要求，從而降低成本生產(chǎn)成本。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種合理的粉料配方，從而達(dá)到提高涂料熱導(dǎo) 率和激冷效果。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是一種鋅合金金屬型鑄造激冷醇 基涂料，其特征在于其中的石墨粉提聞了涂料的導(dǎo)熱性，錫粉溶化吸熱，硫橫粉升華吸熱， 六甲基苯汽化吸熱。
進(jìn)一步的該涂料具體組分的重量百分含量如下石墨粉27 28%，氧化鋅2廣22%，錫粉f 2%，硫磺粉f 2%，六甲基苯1_2%，粘結(jié)劑1. 2 1. 4%，懸浮劑1. 3 1. 5，助劑O. 2 O. 3%，其余為醇基溶劑。
配置涂料所采用的原材料都是市面上能夠買到的。石墨粉為鱗片狀結(jié)晶石 墨，粘結(jié)劑為環(huán)氧樹脂，優(yōu)選雙酚A型環(huán)氧樹脂，懸浮劑為鈉基膨潤土，助劑為羧甲基纖維 素鈉；所述醇基溶劑是由重量百分比65飛7%的純度不小于96%的乙醇溶劑和33 35%的純 度不小于97%的丙酮溶劑混合而成。
該激冷涂料的制備工藝過程按激冷涂料配方進(jìn)行稱重、加入容積為100毫升的容器中，加料時(shí)注意將懸浮劑、粘結(jié)劑和助劑與溶劑混合均勻后再依次加入石墨粉、氧化鋅、錫粉、硫磺粉和六甲基苯；采用玻璃棒攪拌均勻，加料完畢的攪拌時(shí)間為30-35min ;采用常規(guī)技術(shù)手段檢驗(yàn)涂料的涂掛性、浮性、表面強(qiáng)度和發(fā)氣量基本性能，最終制成激冷涂料成品，單批次生產(chǎn)量在為I公斤。
本發(fā)明是選用石墨粉為主要粉料，石墨為非金屬導(dǎo)熱材料其熱導(dǎo)率與金屬接近； 同時(shí)石墨的耐火性能極佳，而且不為液態(tài)金屬所浸潤；石墨是自然界廣泛存在的一種礦物， 石墨以電子、聲子雙重機(jī)制共同作用而具有良好的導(dǎo)熱性；鱗片狀結(jié)晶和高結(jié)晶石墨作為導(dǎo)熱填料，有很高的研究和開發(fā)價(jià)值；本發(fā)明選用的為鱗片狀石墨；導(dǎo)熱性提高，金屬型鑄件的晶粒得到細(xì)化，性能得到提聞；本發(fā)明配方中有錫粉I 2%,硫橫粉I 2%, TK甲基苯 1-2%，在澆鑄條件下能夠?qū)崿F(xiàn)錫粉熔化吸熱，硫磺粉升華吸熱，六甲基苯汽化吸熱，吸熱過程使鋅合金鑄件表面的冷卻速度提高，細(xì)化鋅合金表面的晶粒，顯著增加表層細(xì)晶區(qū)的厚度，提高鋅合金鑄件表面的性能。



1是本發(fā)明一種鋅合金金屬型鑄造醇基涂料的制備流程示意圖；是未使用本發(fā)明涂刷，模具溫度在60°c鋅合金模樣的細(xì)晶區(qū)厚度；是未使用本發(fā)明涂刷，模具溫度在100°C鋅合金模樣的細(xì)晶區(qū)厚度；是未使用本發(fā)明涂刷，模具溫度在16 0°C鋅合金模樣的細(xì)晶區(qū)厚度；是使用本發(fā)明實(shí)例I的涂料涂刷，模具溫度在60°C鋅合金模樣的細(xì)晶區(qū)厚度； 是使用本發(fā)明實(shí)例I的涂料涂刷，模具溫度在100°C鋅合金模樣的細(xì)晶區(qū)厚度； 是使用本發(fā)明實(shí)例I的涂料涂刷，模具溫度在160°C鋅合金模樣的細(xì)晶區(qū)厚度； 是使用本發(fā)明實(shí)例2的涂料涂刷，模具溫度在60°C鋅合金模樣的細(xì)晶區(qū)厚度； 是使用本發(fā)明實(shí)例2的涂料涂刷，模具溫度在100°C鋅合金模樣的細(xì)晶區(qū)厚度； 10是使用本發(fā)明實(shí)例2的涂料涂刷，模具溫度在160°C鋅合金模樣的細(xì)晶區(qū)厚度。
具體實(shí)施方式
為讓本發(fā)明的上述目的、特征和有點(diǎn)能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說明。
分別如下表示出的重量百分比(％)配制鋅合金金屬型鑄造醇基涂料表I涂料配方
權(quán)利要求
1.一種利用物質(zhì)熔化和升華及汽化吸熱的激冷醇基涂料，其特征在于所述涂料的組分按照重量百分含量計(jì)算如下石墨粉27 28%，氧化鋅22%，錫粉f 2%，硫磺粉f 2%，六甲基苯1-2%，粘結(jié)劑1. 2 1. 4%，懸浮劑1. 3 1. 5，助劑O. 2 O. 3%，其余為醇基溶劑。
2.如權(quán)利要求1所述的一種利用物質(zhì)熔化和升華及汽化吸熱的激冷醇基涂料，其特征在于所述石墨粉為鱗片狀結(jié)晶石墨，所述粘結(jié)劑為環(huán)氧樹脂，所述懸浮劑為鈉基膨潤土， 所述助劑為羧甲基纖維素鈉；所述醇基溶劑是由重量百分比65飛7%的純度不小于96%的乙醇溶劑和33 35%的純度不小于97%的丙酮溶劑混合而成。
3.如權(quán)利要求2所述的一種利用物質(zhì)熔化和升華及汽化吸熱的激冷醇基涂料，其特征在于所述粘結(jié)劑為雙酚A型環(huán)氧樹脂。
4.如權(quán)利要求1所述的一種利用物質(zhì)熔化和升華及汽化吸熱的激冷醇基涂料的制備方法，其特征在于按激冷涂料配方進(jìn)行稱重，加料時(shí)注意將懸浮劑、粘結(jié)劑和助劑與溶劑混合均勻后再依次加入石墨粉、氧化鋅、錫粉、硫磺粉和六甲基苯；采用玻璃棒攪拌均勻，加料完畢后的攪拌時(shí)間控制在30-35min ;制成激冷涂料成品。
5.如權(quán)利要求1所述的一種利用物質(zhì)熔化和升華及汽化吸熱的激冷醇基涂料的制備方法，其特征在于所述涂料的單批次生產(chǎn)量為I公斤。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種涂料，尤其涉及一種鑄造金屬型用涂料，具體的指一種利用物質(zhì)熔化和升華及汽化吸熱的激冷醇基涂料。其特征在于所述涂料的組分按照重量百分含量計(jì)算如下石墨粉27~28%，氧化鋅21~22%，錫粉1~2%，硫磺粉1~2%，六甲基苯1-2%，粘結(jié)劑1.2~1.4%，懸浮劑1.3~1.5，助劑0.2~0.3%，其余為醇基溶劑。本發(fā)明粉料導(dǎo)熱性好，加少量錫粉、硫磺粉、六甲基苯，分別利用錫粉熔化吸熱，硫磺粉升華吸熱和六甲基苯的汽化吸熱，可以提高金屬型鑄件表面的冷卻速度，增加鋅合金鑄件表面的激冷層厚度，提高鑄件的表面性能。
文檔編號(hào)B22C3/00GK102989998SQ20121056707
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者王建華, 陳一磊, 蘇旭平, 劉亞, 吳長軍, 涂浩 申請(qǐng)人:常州大學(xué)