Суспензия для изготовления керамических форм электрофоретическим методом

Суспензия для изготовления керамических форм электрофоретическим методом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

и4

Я...,., ОП ИСА

Союз Советски н

Социалистических

Республик (ii 727314

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлеко 07 04 78 (2I ) 2602962/22-02 с приспелииепием заявки J% (23) Приоритет.

2 (5l )М. Кл.

В 22 С 1/02//

В 22 С 9/04//

С 25 D 1/12

Гооудорственный комитет

Опубликовано 15.04.80. Бюллетень № 14 лв денем изобретений и открытий (53) УДК621.742..4:621.74.045 (ОЬ8.8) Дата опубликования описаиия 17.04.80

Г. Е. Зайцев, Г. М. Ахрамеева, В. М. Степанов, В. Г. Полывъяный, Э. М. Веренкова, Н. Б. Захарова и Г. И. Зуев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

КЕРАМИЧЕСКИХ ФОРМ

ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления керамических форм метолом электрофореза при точном литье деталей по вьшлавляемым или выжигаемым моделям.

I 5

Известна суспензия для изготовления керамических форм, содержащая огнеупо ный наполнитель, карбид кремния, стабилизатор, электролит и воду 11. При применении этой суспензии получают удов о летворительные техноло, ические свойст; ва при изготовлении керамических форм, Однако керамика, полученная с применением такой суспензии, имеет следую15 щие недостатки: очень длительный процесс отверждения керамики; недостаточная прочность формы в непрокаленном состоянии.

Известна также суспензия того же назначения, которая содержит 5-10 / -ный водный раствор ценных фосфатов, мочевиноформальдегидную смолу, фуриловый

2 спирт, воду и огнеупорный наполнитель 21.

Эта суспензия служит для получения универсальных оболочек для заливки черных и цветных сплавов; в качестве огнеупорного наполнителя она содержит смесь

-маршалита и кварцевогб песка и может

t быть использована для токопроводящего слоя на жидком стекле. В случае применения в качестве наполнителей электрокорунда и дистенсиллиманита с применением цепных фосфатов- нельзя получить суспензию, обладающую полной седиментационной устойчивостью.

Наиболее близкой к описываемому изобретению цо технической сущности и достигаемому результату является суспен- зия, которая содержит глиноземсодержащий материал (микропорошок электрокорунда или дистеьсиллиманитовый концентрат и шлифпорошок электрохорунда),ог неупорную глину, 2/-ный водный раствор карбоксиметилцеллюлоэы и воду при заданном соотношений ингредиентов $3) .

2 5-30

Таблица 1

Составы суспензий, вес,%

Ингредиенты

¹ 5 №1 №2 ¹ 3 № 4

М икропорошок электрокоруыаа № 7

25,0

39,7

25,0

Дистенсиллиманитовый концентрат

20,3

20,3

Шлифпорошок электрокарунда № 12

17,0

26,0

32,4

27,6

25,8

N9 16, 20 № 40

25,3

32,0

32,0 30 0

72

Укаэанная суспензия имеет те же недостатки, что и суспензия Ц, Бель изобретения - улучшение седиментационной устойчивости и ускорение отверждения токопроводяшего покрытия на фосфатном связующем.

Кель достигается тем, что суспензия содержит дополнительно окись цинка при следующем соотношении ингредиентов, Вес. /о.

Огнеупорная глина 1,5-3,0

Окись цинка 0; 1-0,5

2 /-ный водный раствор карбоксиметилцеллюлозы О, 03-2, 0

Вода l2,0-20,0

Глиноземсо держащий огнеупорный наполнитель Остальное

В качестве глиноэемсодержащего огнеупорного наполнителя суспензия содержит мнкропорошок электрокорунда или дистенсиллиманитовый концентрат и шлифпорошок электрокорунда при следующем соо ношении, вес.%:

Мйкропорошок электрокорунда или дистенсилс лиманитовый KoHIleH T рат

Шлифпорошок электрокорунда 70-75

Электролитом в суспензии является

2%-ный водный раствор карбоксиметилцеллюлозы или золь кремниевой кислоты . с содержанием 15-30 вес.% двуокиси кремния.

Суспензию готовят следующим образом.

7 31 4

В металлическую емкость заливают воду и добавляют Глину, дательно перемешивают, затем добавляют электролит, окись цинка, микропорошок электрокорунда или дистенсиллиманитовый концентрат и перемешивают в течение 8-10 мин. Далее вводят, шлифпорошок электрокорунда и дополнительно перемешивают .20-30 мин.

В случае применения в качестве электро10 лита 2 -ного водного раствора карбоксиметилцеллюлозы ее вводят следующим образом: 1/ 3-1/2 часть необходимого количества добавляют перед вводом микропорошка, а оставшуюся часть - после ввода

15 всей дисперсной фазы.

По ходу приготовления суспензии контролируют ее температуру, вязкость и плотность осадка на пробе. Вязкость суспензии должна находиться в пределах 1230 20 с по ВЗ-10 (объем воронки 200 см диаметр выходного отверстия 10 мм); температура 18-25оС, Модель с предварительно нанесенными на нее облицовочным и токопроводшцим слоями помещают, в приготовленную суспенэию. СЬаждение ведут в потенциометрическом режиме. Модель с нанесенными слоями является анодом электрической цепи, а металлическая емкость - катодом.

После образования покрытия необходимой толщины (4-6 мм) изделие высушивают, после чего модель выплавляют, а полученную форму обжигают при 950-1350 С

О и заливают" в нее жаро рочный сплав при

152СО-16ОО С, С отавы предлагаемой суспензии (№ 1-4) и известной суспензии (№ 5) приведены в табл. 1. 727314 б

Продолжение табл. 1

Составы суспензий, вес.%

Ингредиенты №1 ¹2 №3 ¹ 4

¹ 5

3,0 1,5

3,0

3,0

2,0

0,1 05

0,2

0,3

0,03 0,1

0,3

Золь кремниевой кислоты

2,0

1,0

18,0

Вода

14,57 20,0

12,0

40,0 дистенсиллиманитового концентрата соответствует ЦМТУ 05-100-68, Физик -механические и технологические свойства суспензии приведены в табл. 2..

Фракционный состав микропорошков и шлифпорошков алектрокор унда соответсч вует их маркам (номерам) по ТУ-43-01, )-52-71; -53-71. Фракционный состав, Таблица 2

Составы суспеизий по табл. 1

Физико-механические и техноло гические свойства №2 №3 №4 № 5 № 1

Прочность керамики на изгиб при 20 С, кгс/см: непрокаленной

1 о прокаленной при 950 С в течение 3 ч

41,0 48,0

32,3

49,0

44,2

45,6 68,2 57,3

45,1

65,4

Вязкость суспензии по вискозиметру В3-10, с

20,0

15,0 22,0

12,0 18,0

Толщина керамической формы, мм

3,8

3,4

3,2

3,8

3,0

Время отверждения керамической формы, ч

24,0

10,0

11 5

11,0 12,0

8,9 рН водородного показателя, ед.

9,0

8,8

9,0

8,8

Седиментационная устойчивость, сут

Неограниченная

9,35

Влажность осадка, %

Влажность сырой оболочки, %

Плотность суспенции, г/см

1- 1-е3

2,84

2,38

2,78

: Толщина осадка эа Т = 60 с;

0=60В; =15А,мм

4,4

4,1

4,8

5 1

5,3

Огнеупорная глина

Окись цинка

Электролит:

2%-ная натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы

13,65 8,9

15,65 10 6

12,8 15,1

14,7 17,25

2,54 2,28.1

-7 . 727314

Продолжение табл, Физико-механические и техн ческие свойства

Газопроницаемость керамики, е д.

Термостойкость 950-20 С, о цикл

l,5-3,0

О, 1-0,5

0,03-2,0

Составитель .И, Куницкая

Редактор H. Корченко - Техред Э. Чужик Корректор Ю. Макаренко

Заказ 1034/8, .... ".Тираж 889 Подписное

Ш4ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретенйй и открытий

i 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент,: r.Óæãopoë, ул.Проектная, Формы для литья, полученные по выплавляемым моделям из предлагаемой суспензии, имеют хорошую термостойкость, огнеупорность и йрочность и позволяют заливать в них жаропрочные сплавы без огнеупорного наполнителя, Формула изобретения

1. Суспензия для изготовления кера- 20 мических форм электрофоретическим методом, включающая глиноземсодержащий огнеупорный наполнятель, огнеупорную глину, 2%-ный водный раствор карбоксиметилцеллюлозы, воду, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, c целью улучшения ее седиментационной устойчивости и yczoрения отверждения токопроводящего покрытия на фосфатном связующем, суспензия дополнительно содержит окись цинка при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Огнеупорная глина

Окись цинка

2Лный водный раствор карбоксиметилцеллюлозы

Вода 12, С 20,0

Глиноземсодержащий огнеупорный, наполнитель Остальное

2. Суспензия по и. 1, о т л и ч a— ю щ а я с я тем, что и качестве глиноземсодержащего огнеупорного наполнителя суспензия содержит микропорошок электрокорунда или дистенсиллиманитовый концентрат и шлифпорошок электрокорунда при следующем соотношении, BBC,%:

М икропорошок электрокорунда или дистенсиллиманитовый концентрат 25-30

Шлифпорошок электрокорунAB 70-75

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №533442,,кл. В 22 С 9/04, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 564919, кл. В 22 С 9/04, 1975.

3. Авторское свидетелмтво СССР

¹ 557857, кл, В 22 С 1/00, 1974.