硅溶胶陶瓷型焙烧工艺研究.pdf

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造
Jan.2008
78
FOUNDRY
Vol.57 No.1
硅溶胶陶瓷型焙烧工艺硏究
袁新强,王忠,陈立贵,付蔷
(陕西理工学院材料科学与工程学院,陕西汉中723003)
摘要:采用胶态成型技术和优化的真空干燥工艺制备硅溶胶陶瓷型千坯料,并探讨焙烧工艺对其收縮率和抗压强度
的影响。制备硅溶胶陶瓷型的原料有N-30硅溶胶、石英粉和15%6NHCI溶液。试验得到硅溶胶陶瓷型的最佳焙烧温度
1050℃、保温时间2h。SEM照片表明,硅溶胶陶瓷型中耐火材料颗粒的形成是个长大过程,并产生少量裂纹。
关键词:硅溶胶;陶瓷型;焙烧;抗压强度;收缩率
中图分类号:TG249.9文献标识码:B文章编号:1001-4977(2008)01-0078-03
Study on Roasting Process of Silica Sol Ceramic Mold
YUAN Xin-qiang, WANG Zhong, CHEN Li-gui, FU Lei
School of Materials Science and Engineering, Shaanxi University of Technology,
Hanzhong 723003, Shanxi, China)
Abstract Dry stock of silica sol ceramic mold was prepared by the colloidal molding technique and
optimized vacuum drying process. Effect of roasting process on the shrinkage rate and compressive
strength of silica sol ceramic mold was investigated. The materials used to prepare silica sol ceramic
mold are JN-30 silica sol, silica powder and 15%NHCI solution. The optimum roasting temperature
silica sol ceramic mold gained by the experiments is 1 050 C and holding time is 2 h. SEM shows
that the refractory material particles in silica sol ceramic mold is a growing process during the
roasting and cause small crack to occur
Key words: silica sol, ceramic mold; roasting; compressive strength; shrinkage rate
传统陶瓷型铸造起源于20世纪50年代初期,是英阻炉、VSF-223型真空烧结炉。
国人Show试验发明成功的,它是以硅酸乙酯水解液为1.2试验方法及过程
粘结剂的铸造工艺。经过几十年的实际生产应用发现,
采用胶态成形技术制备硅溶胶陶瓷型湿坯料。其
这种以硅酸乙酯水解液为粘结剂陶瓷型铸造存在严重中,浆料的配方和干燥工艺参考文献2]。将硅溶胶陶
的VOC问题和安全隐患凹,且陶瓷浆料不可回收,成本瓷型进行焙烧,观察和记录不同焙烧温度和保温时间
高。因此,自硅溶胶代替硅酸乙酯水解液广泛应用熔条件下的收缩率和抗压强度。
模铸造以后,人们就尝试将其应用在陶瓷型铸造中,1.3性能检测
它不仅可消除VOC问题,而且可大大降低生产成本,
参考有关资料?对硅溶胶陶瓷型的收缩率进行检
具有广阔市场前景。前期已对这种以硅溶胶为粘结剂测,采用8GY数显式工程陶瓷压缩强度测试仪测量其
的陶瓷型铸造进行了浆料配方、胶凝机理和干燥工艺抗压强度。
研究,而且把这种陶瓷型铸造定义为“硅溶胶陶瓷型
铸造”。作者是在前期研究工作的基础上对其烙烧工艺2结果与分析
进行研究。
2.1硅溶胶陶瓷型的断面形貌
试验条件及方法
图1是硅溶胶陶瓷型焙烧前后断面形貌。由图1可
知,焙烧时,硅溶胶陶瓷型中耐火材料颗粒是一个长
1.1试验材料及设备
大过程,也即强化过程,且产生了少量裂纹。
试验材料包括石英粉、锆英粉( Zrsio)、JN-30硅2.2硅溶胶陶瓷型的焙烧工艺
溶胶、15% NHCI溶液、二甲基硅油。试验仪器设备有
图2是硅溶胶陶瓷型收缩率和抗压强度随焙烧工艺
Q600SDT同步热分析仪、JSM590 OLV SEM、J-1増力变化曲线。由图2可看出,最佳焙烧温度为1050℃;
电动搅拌器、DZF-6021真空干燥箱、SX2-4-10箱式电保温时间为2h。
收稿日期:2007-10-17。
作者简介:袁新强(1981-),男,湖北阳新人,讲师,研究方向:铸造造型材料成型、改性及应用研究。E-mail:harry-anny(@sohu.com