Применение и ход исследований золя кремнезема в прецизионном литье Золь кремнезема в прецизионном литье

Прецизионное литье (также известное как литье по выплавляемым моделям) - это передовой процесс, позволяющий изготавливать высокоточные металлические детали сложной структуры, который широко используется в аэрокосмической промышленности, производстве медицинских приборов, автомобилестроении и других областях. В процессе прецизионного литья подготовка корпуса формы является важнейшим этапом, непосредственно влияющим на качество поверхности, точность размеров и выход отливки. Золь кремнезема, как неорганическое связующее, стал одним из основных материалов для изготовления формовочных оболочек для прецизионного литья благодаря своей превосходной термостойкости, стабильности и экологичности.

Характеристики золя кремнезема и его роль в прецизионном литье Золь кремнезема представляет собой коллоидный раствор, образующийся путем диспергирования наноразмерных частиц кремнезема в воде, и обладает следующими характеристиками:;

    1. Высокая адгезионная способность: Частицы sio₂ в золе кремнезема образуют трехмерную сетчатую структуру в результате обезвоживания и конденсации, обеспечивая оболочке формы хорошую прочность при комнатной температуре и при высоких температурах. 

2. Низкий коэффициент теплового расширения: Корпус формы из золя кремнезема обладает превосходной стабильностью размеров при высоких температурах, что снижает риск деформации отливки.;

    3. Экологичность: При использовании воды в качестве дисперсионной среды отсутствуют токсичные летучие вещества, что соответствует тенденции экологичного производства. 

    4. Смачиваемость поверхности: Он хорошо сочетается с огнеупорными материалами (такими как циркониевый песок и порошок корунда), повышая плотность оболочки. 

При точном литье золь кремнезема в основном используется для: 

• Связующее: заменяет традиционный гидролизат этилсиликата для изготовления многослойных оболочек; 

• Основа для нанесения покрытия: Смешивается с огнеупорным порошком для образования поверхностного покрытия, улучшает качество поверхности отливок. 

• Армирующий агент: Повышает устойчивость оболочки к тепловому удару и ползучести за счет модификации.

二、 Процесс приготовления и оптимизации оболочки типа золя кремнезема 

1. Типичный процесс изготовления оболочки типа золя кремнезема обычно включает в себя циклический процесс "пропитка - шлифовка - сушка".:

• Поверхностное покрытие: золь кремнезема + мелкозернистый порошок циркона (размер частиц <200 меш), формирующий высокоточную поверхность; 

• Армирующий слой: золь кремнезема + бокситовый или муллитовый песок (размер частиц 60-100 меш), повышающий общую прочность оболочки. 

• Условия сушки: Температура 25-30℃, влажность 40-60%, время высыхания каждого слоя 4-8 часов.;

2. Исследование по оптимизации процесса.;

• Усовершенствование процесса сушки: Благодаря использованию технологии микроволновой сушки или вакуумной сушки время сушки сокращается более чем на 50%. 

• Конструкция слоистой структуры: В поверхностном слое используется золь нанокремнезема (размер частиц 10-20 нм) для уменьшения поверхностных дефектов отливок; 

• Разработка композитных клеев: Сочетание золя кремнезема с золем этилсиликата или алюминия повышает прочность оболочки при высоких температурах (прочность на изгиб при температуре >1500℃ достигает 3-5 МПа).