Материалы для керамических форм

Для изготовления керамических форм используются этилсиликаты, органические растворители, вода, кислоты, огнеупорные порошки различной зернистости, т. е. те же материалы, что и при литье по выплавляемым моделям. Новый дополнительный материал. В первом патенте на литье в керамические формы использовался спиртовой раствор соляной кислоты. В настоящее время применяют в основном щелочные гелеобра-зователи, позволяющие управлять процессом отверждения (структурирования) в требуемых пределах. Например, применяются:

• NaOH — 10-15 %, остальное — Н20,

• или КОН — 10-15 %, остальное — Н20,

• или N (Н0СН2СН2)3 (триэтаноламин) — 50 %, остальное — Н20,

• или NH4 ОН — 10-15 %, остальное — Н20,

• или тонкодисперсный порошок МдО,

• или мочевина — 20-30 %, остальное — Н20.

2.14.5. Составы гидролизованных растворов этилсиликата и суспензий

Суспензию изготовляют раздельным способом, т. е. сначала проводят реакцию гидролиза этилсиликата, а затем готовят порцию суспензии для заливки приготовленной модельной оснастки. Содержание условного Si02 в гидролизованном растворе находится в пределах 12-25 %. С увеличением в суспензии содержания этилсиликата прочность керамических форм возрастает. Как правило, гидролиз проводится в малом объеме воды при низкой концентрации соляной кислоты.

Методика расчета состава раствора и способ его приготовления такие же, как и при литье по выплавляемым моделям. Приводим типовые составы растворов.

При приготовлении суспензии важно соблюдать:

1) соотношение жидкой фазы (гидролизованного раствора этилсиликата) и твердой фазы (огнеупорного наполнителя);

2) гранулометрический состав огнеупорного наполнителя;

3) продолжительность и скорость перемешивания суспензии.

От выполнения этих условий зависит прочность, газопроницаемость и трещинообразо-вание затвердевшей формы. Во многом эти параметры определяются конкретным производством и подбираются эмпирически. В зависимости от состава наполнителя соотношение жидкая фаза — твердая фаза колеблется от 45 : 55 до 20 : 80. С увеличением дисперсности наполнителя доля жидкой фазы возрастает. Увеличивая долю твердой фазы на единицу связующего, можно получать суспензии с меньшей усадкой и меньшей склонностью к треценообразованию. Однако чем больше в суспензии наполнителя, тем ниже ее текучесть и хуже воспроизводимость поверхности модели. Алексеевой предложен способ, позволяющий увеличивать в суспензии долю наполнителя до 88 %. При этом суспензия сохраняет хорошую текучесть, что достигается интенсивным ее перемешиванием в мешалках с большой частотой вращения. Интенсивность перемешивания, составы связующего и наполнителя влияют на прочностные показатели затвердевшей суспензии.

Для увеличения прочности особенно крупногабаритных форм керамику изготовляют с использованием упрочняющих добавок — буры, фенолформальдегидной и карбомидофор-мальдегидной смол. В сухом состоянии смолы повышают прочность в 5-6 раз, но при прокаливании выгорают, и форма разупрочняется до первоначального состояния. Бура повышает прочность после прокаливания в 2-3 раза.

Тип гелеобразователя сказывается на газопроницаемости форм. Наибольшую газопроницаемость обеспечивают гекса-метилентетрамин и пиперидин. При применении первого при добавлении гелеобразователя от 3 до 7 % газопроницаемость возрастает от 3,5 до 6,8, а временное сопротивление находится в пределах 0,51-0,43 МПа. При введении пиперидина вышеуказанные показатели изменяются: — от 0,2 до 1, газопроницаемость — от 10 до 12, ов — от 0,48 до 0,6 МПа.

Для снижения склонности к образованию трещин во время затвердевания суспензии в нее вводят наряду с пылевидным материалом, который обеспечивает чистоту поверхности, крупный огнеупорный порошок с частицами от 0,2 до 3 мм
и более (крошка). Соотношение между пылевидным и порошкообразным материалом колеблется от 4 : 6 до 8 : 2. Крошку огнеупоров размерами 3-15 мм добавляют обычно в крупные формы. Приводим один из распространенных составов суспензии.

Состав связующего: ЭТС-40 — 45,7 %, С2Н50Н — 17,6 %, подкисленная сода — 6,7 %.

Состав наполнителя: силиманит-100%. Соотношение наполнителя и связующего: 56 : 44.

Гелеобразователем служит соляная кислота в спиртовом растворе. Содержание гелеобразователя в связующем от 3 до 5 7о от массы связующего.

Читайте так же:

Комментарии запрещены.