Способ приготовления суспензии с этилсиликатным связующим

 

Изобретение относится к способам изготовления суспензий для получения керамических форм с этилсиликатным связующим при литье по выплавляемым моделям. Цель изобретения - повышение прочности форм и живучести суспензий. Это достигается введением в этилсиликатную суспензию непосредственно после этилсиликата перекиси водорода в количестве 0,6-1,8% от массы связующего. Выделяющиеся мелкие пузырьки кислородсодержащего газа барботируют связующее, ускоряют гидролиз этилсиликата и стабилизируют связующее из-за перехода его из неустойчивой области с рН 0,5-1 в стабильную с рН 2. Изобретение повьшает качество форм и отливок и снижает расход связующего материала , 2 табл. 9 ОО ю ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (11 4 В 22 С 5/04, 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ 13, Ьй ЗЛЫ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ, ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3821255/22-02 (22) 07.12,84 (46) 15.04.87 ° Бюл. ¹ 14 (71) Горьковский политехнический институт им. А, А, Жданова (72) Б, И. Уваров, Е. А. Чернышов, Т.А. Уварова и А, А. Кашкин (53) 621,?42.57:621.74-045(088,8) (56) Иванов В. Н., Заречная Г. М.

Литье в керамические формы по постоянным моделям, M,: Машиностроение, 1975, с. 79.

Черньппев Е. А. и др, Приготовление суспензий для керамических и оболочковых форм, — "Литейное производство", 1983, ¹- 6, с. 24 °

Авторское свидетельство СССР № 482235, кл, В 22 С 9/04, 1975, (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СУСПЕНЗИИ

С ЭТИЛСИЛИКАТНЫМ СВЯЗУЮЩИМ (57) Изобретение относится к способам изготовления суспензий для получения керамических форм с этилсиликатным связующим при литье по выплавляемым моделям, Цель изобретения повышение прочности форм и живучести суспензий. Это достигается введением в этилсиликатную суспензию непосредственно после этилсиликата перекиси водорода в количестве 0,6-1,8Х от массы связующего. Выделяющиеся мелкие пузырьки кислородсодержащего газа барботируют связующее, ускоряют гидролиз этилсиликата и стабилизируют связующее из-за перехода его из неустойчивой области с рН 0,5-1 в стабильную с рН 2. Изобретение повышает качество форм и отливок и снижает расход связующего материала. 2 табл. С"

1 130325

Изобретение относится к области литья по выплавляемым моделям, в частности к способам изготовления суспензий для получения керамических форм с этилсиликатным связующим.

Цель изобретения — повышение прочности форм и живучести суспензий.

Сущность способа заключается в следующем.

Перекись водорода разлагается в 10 кислой среде с выделением активного кислорода, участвующего в реакции образования силаксановых связей в этилсиликатном связующем, Кроме того, мельчайшие пузырьки кислорода барбо- 15 тируют смесь, способствуя прохождению реакций и, следовательно, формированию связующих свойств в суспензии.

Молекулы воды в момент образования из перекиси водорода имеют по- 20 вышенную реакционную способность вследствие неравновесного магнитоэлектронного состояния, что ускоряет процесс гидролиза этилсиликата и повышает степень гидролиза, Выделяющи- 25 еся по всему объему мельчайшие газовые пузырьки барботируют связующее.

Кроме того, использование перекиси водорода в качестве дополнительно- 30 го кислородсодержащего реагента повышает стабильность гидролизованных растворов этилсиликата. Появляется возможность использования повышенных содержаний кислотного катализатора— соляной кислоты — для ускорения реакции гидролиза этилсиликата без ухудшения свойств раствора связующего. При образовании газообразного кислорода легколетучий хлористый водород диффундирует в пузырьки газа и

BbIHocH H вместе с ним за пределы реакционной среды, Таким образом, связующий раствор из неустойчивых областей (рН 0,5-1) переходит в стабильные (рН 2), т.е. по окончании процесса приготовления суспензии или связующего происходит дизактивация ненужных порций катализатора. 50

Чтобы реализовать эти преимущества перекись водорода должна с самого начала участвовать в реакциях гидролиза и поликонденсации этилсиликата, а потому ее следует вводить в смеситель непосредственно после этилсиликата.

Перекись водорода может быть введена в виде твердого агента (гидро1 2 перита) или в виде 30 -ного водного раствора (пергидроля).

Составляющие суспензии вводили в смеситель при перемешивании в следующем порядке: ацетон, изопропиловый спирт, подкисленную соляной кислотой воду, этилсиликат 32, перекись водорода в виде 30 -ного водного раствора. Компоненты перемешивали со скоростью вращения крыльчатки

2800 об/мин в течение 2 мин, затем вводили пылевидный кварц. Общее время перемешивания 35 мин, Соотношение ингредиентов приведено в табл. 1.

Качество суспензии оценивали по следующим показателям: вязкость — по вискозиметру В3-4 при t--20 С по ГОСТ

9070-75 (в секундах)., величину водородного показателя рН вЂ” по рН-метру, прочность керамических 4-слойных образцов при статическом изгибе — на разрывной машине РИ-ЗО, газопроницаемость в условных единицах, Образцы для испытания на прочность при изгибе сушили в воздушноаммиачном режиме, испытывали до выплавления, а также при 900 С, „с

Свойства суспензии и форм приведены в табл., 2, Как следует из,цанных, приведенных в табл, 2, оптимальным является введение в состав суспензии перекиси водорода в количестве 0,6-1 8 от массы этилсиликатного связующего.

Введение перекиси водорода менее

О,б мас.% не позволяет получить формы высокой прочности, а суспензию высокой стабильности вследствие малой степени гицролиза и низких значений рН суспензии, Введение перекиси более 1,8 мас, . приводит к снижению прочности керамических форм и повышению вязкости суспензии вследствие циклообразования полимерных молекул.

Реализация изобретения позволит повысить качество форм и отливок, снизить расход связующих материалов, Формула изс бре тения

Способ приготовления суспензии с этилсиликатным связующим преимущественно для керамических форм, включающий введение в смеситель при перемешивании этилсиликата, растворителя, воды, неорганической кислоты, огне1303251 упорного наполнителя, перекиси водорода, смешивание компонентов для проведения реакции гидролиза этилсиликата и получения этилсиликатного связующего, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности форм и живучести суспензий, перекись водорода вводят непосредственно после этилсиликата в количестве О, 6

l,8X от массы этилсиликатного связующего.

Таблица !

Состав этилсиликатного связующего, мас.7

Соотношение

При мер

Ацетон

Вода техни

Изопропиловый

Соляна пылевидного кварца и жидких сос тилсиикат 32 кислот

6=1,19 ческая спирт тавляющих орода

9,15

9,15

2,5

1,5

2,55

2,0

18,9

4,0

18,9

2,6

18,5

18,5

6,0

2,7!

8,25

18,25

6,5

2 j 72

Т а блица 2

Свойства

Примеры (3 (4 ( (г

5 рН суспензии в начале гидролиза

0,95 0,84 0,48 0,37

0,30

1 3 1 86 2 О О 95 О 91 в конце гидролиза

Время достижения максимальной температуры реакции, мин

Нарастание вязкости суспензии за 48 ч, с

51 47 45

151

Предел прочности при изгибе, NIIa при 20 С при 900 С

6,7

40 59 72 85

50 80 94 110 98

9 10 1 1 15

Гаэопроницаемость! 51

2 51

3 51

4 5!

0,7 8,5

1,0 8,0

1,2 6,0

1,5 4,5

2,0 4,0

30Х.-ный водный раствор перекиси во