[发明专利]一种铝合金铸造涂料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于功能涂料领域，具体涉及一种铝合金铸造涂料的制备方法。

背景技术

作为结构材料，与钢铁相比，铝合金具有密度小，比强度高等优点，在航空、航天、汽车、医疗器械等领域用量日益增加。在铝合金铸件生产过程中，尤其是在带有孔的铝合金铸件制造过程中，在孔结构附近会产生大量的孔洞缺陷，造成铝合金铸件性能尤其力学性能与密封性能的大幅下降，导致成品率低，大量能源浪费，给生产带来损失。对于铝合金中孔洞缺陷的研究早已经成为铸造用铝合金的研究热点，但是一直没有很有效的工艺方法以控制或消除此类孔洞缺陷。

CN103752809 A公开了一种消除铝合金铸件孔洞缺陷的方法，并具体公开了以下技术特征：在下芯前将调配好的清漆使用毛刷或者毡布均匀涂刷在冷铁，在清漆未干时，均匀撒上干砂，自然干燥10～15 分钟，使干砂粘附在冷铁上；将冷铁放置在砂型中；再对铸件进行浇注。

CN102228979 A公开了一种大直径液力耦合器铝合金叶轮组件的铸造方法，并具体公开了以下技术特征：在铸造型腔内放置冷铁，冷铁先涂好桐油，撒上石英砂，烘干后再放置于型腔内适当位置，再对铸件进行浇注。

在上述现有技术的方案中，清漆和桐油均属于常见涂料，而铸造铝合金用涂料应具备下述性能要求，即涂层应具有良好的润湿性和粘结性，良好的高温抗裂性和高温强度。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足而提供一种铝合金铸造涂料的制备方法，本发明对冷铁喷涂涂料，使得冷铁表面的粘砂效果好，在高温下不会因流体冲刷而脱落，从而消除了孔洞缺陷形成的来源，进而完全消除此类孔洞缺陷。

实现本发明目的的技术方案为：一种铝合金铸造涂料的制备方法，其特征在于制备步骤如下：

步骤1） 将凹凸棒土与硅油按质量比为1：3分散于乙醇溶剂中，在水浴温度40～60℃下回流搅拌2～4小时，然后在水浴温度90℃下蒸干，最后转移至马弗炉中进行焙烧，制得硅烷化凹凸棒土粉料；

步骤2） 将步骤1）制得的硅烷化凹凸棒土粉料、硅粉、乙烯-醋酸乙烯酯、松香酯、羧甲基纤维素和乙醇放入湿式球磨机中球磨2～4小时，即制得铝合金铸造涂料。

在本发明的制备步骤2）中，按重量百分比计，所述的硅烷化凹凸棒土粉料占30～40%、乙烯-醋酸乙烯酯占10～20%、硅粉占15～30%、松香酯占10～20%、羧甲基纤维素占3～8%、乙醇余量。

优选地，按重量百分比计，所述的硅烷化凹凸棒土粉料占30%、乙烯-醋酸乙烯酯占20%、硅粉占15%、松香酯占20%、羧甲基纤维素占8%、乙醇余量。

进一步优选地，在步骤2）中，按重量百分比计，该涂料还包括：纳米氮化硼粉末0.5～2%。

本发明选用毛刷或毡布将所制得的铝合金铸造涂料均匀涂刷在冷铁的表面上，涂刷厚度为0.3～0.6mm。在涂料未干时，均匀的撒上干砂，使干砂粘附在冷铁上。所述的干砂粒径小于200目。

本发明的优点在于：

1）本发明的涂料具备较好的粘度，良好的高温抗裂性和高温强度，尤其是添加了经过硅烷化处理的凹凸棒土后，进一步改善了涂料的性能。

2）本发明选用的纳米氮化硼粉末可提高涂料的导热性能，提高铸件的凝固速度，从而减少铝合金铸件气孔和微裂纹的倾向。进一步地，添加的纳米氮化硼粉末在高温下可提高涂层与型砂的结合牢度和紧密度，减少涂层内的孔隙率。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步地描述。

本发明一种铝合金铸造涂料的制备方法，其制备步骤为：

步骤1） 将凹凸棒土与硅油按质量比为1：3分散于乙醇溶剂中，在水浴温度40～60℃下回流搅拌2～4小时，然后在水浴温度90℃下蒸干，最后转移至马弗炉中进行焙烧，制得硅烷化凹凸棒土粉料，焙烧条件为：焙烧温度300～450℃，焙烧时间3～6小时;

步骤2） 将步骤1）制得的硅烷化凹凸棒土粉料、硅粉、乙烯-醋酸乙烯酯、松香酯、羧甲基纤维素和乙醇放入湿式球磨机中球磨2～4小时，即制得铝合金铸造涂料。

 实施例1

所制得的铝合金铸造涂料，由以下成分组成：硅烷化凹凸棒土粉料30%、乙烯-醋酸乙烯酯20%、硅粉15%、松香酯20%、羧甲基纤维素8%、乙醇余量。

实施例2

所制得的铝合金铸造涂料，由以下成分组成：硅烷化凹凸棒土粉料40%、乙烯-醋酸乙烯酯16%、硅粉20%、松香酯15%、羧甲基纤维素5%、乙醇余量。

实施例3