[发明专利]一种镁合金低压铸造金属型用涂料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铸造领域，特别涉及镁合金低压铸造技术领域。

背景技术

镁合金具有比强度、比刚度高，阻尼性、切削加工性、导热性好，电磁屏蔽能力强，易于回收等优点，在交通、通讯、电子和航空航天等领域的应用前景十分广泛。

镁的化学性质很活泼，高温过程中极易和大气中的氧和水蒸汽，甚至铸型中的水放生反应，反应放出的热会导致铸型局部温度过高，而导致涂料和镁液发生反应脱落，或者粘结剂高温失效脱落，从而使产品出现缩孔、气孔、裂纹等缺陷。低压铸造虽然有补缩效果好，铸件致密性好等优点，但是液态金属的充型过程是在压力作用下进行的，金属液会对铸型造成比较大的冲刷，涂料容易在冲刷的过程中脱落，所以要求涂料有优良的粘结性，能够抵御金属液在压力作用下的冲刷。

当前镁合金金属型低压铸造涂料的研究处于起步阶段，没有成熟的低压铸造涂料，生产中大多以重力铸造涂料替代，但效果并不理想。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利：1935410A(一种镁合金涂料组成物及其制备方法)，此专利以氧化锌作耐火骨料，水玻璃作粘结剂，但是氧化锌易变质失效，用氧化锌制得的涂料涂层强度不高，耐用性差。另一方面，在400-450℃时，硅凝胶会失水而产生开裂，使水玻璃涂层与铸型壁的附着强度降低，从而导致涂料粘结性下降。

中国专利CN101391281A公开了一种镁合金金属型低压铸造涂料，其选用耐火度高且不与镁液反应的耐火材料作为耐火骨料，选用高温粘结性好的六偏磷酸钠作为粘结剂，并在涂料中加入阻燃剂硼酸。各组分的质量百分比为：氧化镁6-20％，氧化钛5-25％，六偏磷酸钠2-10％，硫酸铝0-4％，硼酸1-5％，水58-70％。实践证明，该技术过多关注其涂料不与镁反应，导致其其它性能不理想。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种镁合金低压铸造金属型用涂料的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种镁合金低压铸造金属型用涂料的制备方法，包括如下步骤：

1)涂料的组成是，以重量份计：35-45份氧化镁粉，5-10份氧化铝粉，3-5份氧化钛粉，4-5份钠基膨润土，2.0-2.5份聚乙烯醇、3-5份六偏磷酸钠，0.8-1.0份海藻酸钠、3.5-4.0份硅溶胶、0.8-1.0份十二烷基苯磺酸钠、余量为水，其中氧化镁粉、氧化铝粉、氧化钛粉、钠基膨润土的粒度可以为200-320目，按上述组份称量配料；

2)先将氧化镁粉、氧化铝粉、氧化钛粉、钠基膨润土按上述配比加入轮碾机内，干混15-25min；

3)然后按上述配比依次加入海藻酸钠、十二烷基苯磺酸钠、六偏磷酸钠、聚乙烯醇和水，混碾180-240min；

4)然后按上述配比加入硅溶胶混碾30-40min；

5)最后将混碾后的涂料经80-100目筛子过筛，除去杂质。

本发明涂料的主要耐火骨料选用200-320目的氧化镁粉、氧化铝粉、氧化钛粉，使低压铸镁件表面光洁，无结疤，无粘附等缺陷。本发明涂料的耐火骨料除了氧化镁和氧化钛外，为了提高涂料的耐高温性能，还加入氧化铝粉，可以确保涂料具有较好的高温强度和良好的流涂性能。

本发明涂料以钠基膨润土、聚乙烯醇和海藻酸钠做悬浮剂，悬浮剂用来防止耐火骨料的沉淀。海藻酸钠加入涂料中，可明显提高涂料悬浮性。而聚乙烯醇的制作原料是石油和天然气，其来源广泛，且无毒、无味，加入涂料中能提高涂料悬浮性能，与钠基膨润土和海藻酸钠共用，可获得较高的沉降稳定性、快干性和良好的涂刷性。

本发明除了选用高温粘结性好的六偏磷酸钠作为粘结剂外，还采用硅溶胶，硅溶胶的粘度较小，涂料的粉液比可大大提高，从而使涂料表面强度提高，硬度提高，以获得优质光洁的铸件表面。另外，硅溶胶涂料稳定性好，而且可采用自然干燥的方式获得强度。硅溶胶还是无毒无腐蚀非易燃易爆品，用它配制的涂料对环境无污染，对人身安全。本发明涂料中加入硅溶胶做粘结剂，可使涂料具有良好的高温结合强度。

为使涂料能很好地挂附在金属铸型表面，要求对金属铸型表面有一定的润湿能力，加入适量表面活性剂，以降低涂料的表面张力或涂料与金属铸型材料之间的界面张力，本发明涂料中加入0.8-1.0％十二烷基苯磺酸钠，它溶于水后即电离成带负电的烷基苯磺酸根和带正电的钠粒子，带正电的一端与金属铸型相吸引定向排列，降低了金属铸型与涂料间的界面张力，改善了涂料与铸型的结合效果。

本发明制备涂料的方法的有益效果为：

1.本发明方法原料来源广泛，成本低，配制涂料操作简单。