Суспензия для получения форм точного литья методом электрофореза

Изобретение относится к области литейного производства. Суспензия содержит электролит в виде 10% водного раствора триполифосфата натрия, маршалит, кварцевый песок и дополительно водный раствор метилцеллюлозы. Добавление 27-32 мас.% водного раствора метилцеллюлозы в форетическую суспензию приводит к ее стабилизации и обеспечивает повышение седиментационной устойчивости суспензии. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к суспензиям, используемым в технологии получения форм точного литья методом электрофореза.

Известна суспензия для получения форм точного литья, содержащая в своем составе огнеупорный наполнитель и воду, в которую, с целью формирования керамической оболочки методом электрофореза, введены глина и электролиты, представляющие собой водные растворы цепных фосфатов 5-10% концентрации, при следующем соотношении компонентов, вес.%: огнеупорный наполнитель - основа; вода - 14-18; глина - 6-15; электролит - 0,05-0,2 (А.с. 329945 СССР).

Недостатком известного технического решения является низкая седиментационная устойчивость форетической суспензии. Указанный недостаток обусловлен, прежде всего, содержанием в известной форетической суспензии глины.

Данный недостаток устраняется изобретением, сущность которого заключается в использовании водного раствора метилцеллюлозы (МЦ) для стабилизации форетической суспензии.

Технический результат, получаемый при реализации изобретения, заключается в повышении седиментационной устойчивости форетической суспензии. Предлагаемая форетическая суспензия состоит из ингредиентов, вес.%:

0,05-0,16% водный раствор МЦ	27-32
10% водный раствор триполифосфата натрия (ТПФН)	0,02-0,1
Огнеупорный наполнитель	Остальное

В качестве огнеупорного наполнителя используется смесь, вес.%:

Кварцевый песок	10-25
Маршалит	Остальное

Седиментационный анализ суспензий проводился согласно известной методике (Практикум по коллоидной химии и электронной микроскопии/ Под ред. Воюцкого С.С. М.: Химия, 1974). По указанной методике приготовленные суспензии разливают по мерным цилиндрам и перемешивают механическим путем. Затем, поставив цилиндры в ряд, измеряют объемы седиментационных осадков до тех пор, пока объемы не перестанут изменятся. По предельному объему седиментационного осадка оценивают сравнительную агрегативную устойчивость исследованных суспензий, т.е. чем больше значение объема, тем меньше седиментационная устойчивость суспензии.

Так, при содержании в форетической суспензии 0,05% водного раствора МЦ, взятого в количестве 27% от массы суспензии, объем седиментационного осадка равен 37 см³. При меньших концентрациях МЦ в суспензии наблюдается неудовлетворительная седиментационная устойчивость последней, со значением объемов 39-42 см³ и более. При увеличении содержания в суспензии МЦ объем осадка уменьшается и при введении в суспензию 0,16% водного раствора МЦ, взятого в количестве 32% от массы суспензии, объем седиментационного осадка достигает минимума и равен 23 см³. Дальнейшее увеличение содержания МЦ в форетической суспензии нецелесообразно, т.к. приводит к снижению электрофоретической подвижности частиц дисперсной фазы и, следовательно, к снижению интенсивности процесса электрофореза.

В таблице приведены составы предложенной форетической суспензии и свойства суспензий при разных содержаниях МЦ.

Таблица
Наименование ингредиента	Соотношение ингредиентов, мас.%, в суспензиях 1-5
1	2	3	4	5
0,05% водный раствор МЦ	24	27	30	32	35
10% водный раствор ТПФН	0,08	0,08	0,08	0,08	0,08
Огнеупорный наполнитель	остальное	остальное	остальное	остальное	остальное
Свойства форетических суспензий 1-5, при разных концентрациях МЦ
Объем седиментационного осадка, см3	43	37	31	23	17

Готовится форетическая суспензия следующим образом.

Отмеренное количество сухой МЦ заливают необходимым объемом горячей воды при температуре 70-75°С и оставляют на сутки, несколько раз перемешивая. Например, для приготовления десяти литров 0,1% водного раствора МЦ необходимо использовать 10 грамм сухой МЦ.

После приготовления водного раствора МЦ, в данном случае 0,1%, готовят непосредственно саму форетическую суспензию. Для этого в емкость при постоянной температуре заливают необходимое количество водного раствора МЦ и ТПФН. Например, 30% от массы суспензии, 0,1% водного раствора МЦ и 0,06% от массы суспензии 10% водного раствора ТПФН. После перемешивания в течение 5-7 минут порциями засыпают наполнитель, например, состоящий из 17% песка и 83% маршалита.

По окончании введения огнеупорного наполнителя смесь перемешивают в течение 35-45 минут.

1. Суспензия для изготовления керамических форм методом электрофореза, содержащая электролит в виде 10%-ного водного раствора триполифосфата натрия, огнеупорный наполнитель, состоящий из маршалита и кварцевого песка, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит водный раствор метилцеллюлозы при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

0,05-0,16%-ный Водный раствор метилцеллюлозы	27-32
10%-ный Водный раствор триполифосфата натрия	0,02-0,1
Огнеупорный наполнитель	Остальное

2. Суспензия по п.1, отличающаяся тем, что огнеупорный наполнитель имеет следующий состав, мас.%:

Кварцевый песок	10-25
Маршалит	остальное