消失模涂料主要成份有什么？

在消失模铸造中，如何选用涂料的耐火填料，主要考虑填料的如下性质：

(1)耐火度；

(2)密度；

(3)热膨胀系数；

(4)粒型与粒度分布；

(5)与金属液的化学反应性；

(6)发气量；

(7)与涂料中其它成份的互融性；

(8)对操作工人健康与环境是否影响。

1、铝矾土粉

铝矾土以其耐火度高、化学稳定性好，膨胀系数小且来源丰富、价格低等特点，近年来在普通铸造钢涂料及铸铁涂料中广泛应用。

1.1化学成分

铝矾土中的Al2O3含量、烧结温度及Ti02、FeO3等杂质含量对涂料影响较大，因此选用Al2O3含量高的矿石经1450℃-1500℃锻烧后，精选熟料研磨，制成细粉后，酸洗处理仍是关键一步，不经酸洗处理的铝矾土除Ti02、FeO3含量较高外，锻烧及研磨过程中混入的灰尘及机械铁增多，(目前铝矾土细粉的加工多以雷蒙磨为主，耐磨件大多是高猛钢铸件，混入的机械铁用磁选难以除去。)制备的涂料一是耐火度受影响，二是漂浮物及沉淀物增多，影响涂料的涂刷性、悬浮性及存放时间。

1.2粒度

铝矾土的粒度及粒度分布是影响涂层致密度和透气性的重要因素，特别是消失模涂料，泡沫塑料模样在烧结过程中的热解产物通过涂层能否顺利排出，消失模涂料的透气性是区别于其它砂型铸造涂料的一大特点。翔宇公司根据不同需要，将铝矾土的粒度级配成两种不同规格分别使用于砂型铸造涂料和消失模涂料中。

砂型铸造涂料所用铝矾土粉的粒度分布为：

-270目至320目，集中率为96 %

+270目 不大于1%

消失模涂料所用铝矾土的粒度分布为：

-270目至-320目 78%

-200目至-270目 15%

-100目至-200目 5%

+100目不大于 2%

以上粒度分布同时适用于其它耐火填料的级配。

2、锆英粉和N-3粉

锆英粉由锆英砂加工而成，其线膨胀系数小、热震稳定性好，耐火度高且在高温时对大多数合金不起化学作用，是一种良好的耐火填料，多用于不锈钢、高合金钢铸件，进口锆英粉国外多采用气流磨研磨，Zr02含量大于65%，且杂质含量低，国内加工的锆英粉多为雷蒙磨研磨，杂质含量相对较高，近年来锆奂粉来源较为复杂，价格一路走高，很多涂料厂家都在寻找锆英粉的替代产品，来降低铸钢涂料的成本，翔宇公司成功研制了一种人工合成新型耐火填料N-3粉，已广泛应用于铸钢涂料。

N-3粉是由几种天然耐火材料按比例合成，电熔、粉碎、酸水洗而制得，耐火度、线膨胀系数、化学稳定性都接近锆英粉，且不与FeO3等碱性氧化物起反应，有利于涂料的防粘砂性，价格仅为锆英粉的三分之一。

3、镁砂粉和镁橄榄石粉

镁砂粉和镁橄榄石粉通常作为配制碱性铸钢件用涂料的首选耐火材料，镁大海粉主要成份为天然菱镁矿石(MgCO2)煅烧而得到的烧结块经破碎、研磨、磁选加工而成，值得特别注意的是以下几点：

(1)烧结块必须是经1500℃-1600℃煅烧的所谓烧死块，颗料致密坚硬，MgO含量大于90%，否则高温浇注时涂层易产生龟裂。

(2)烧结块含铁及氧化铁成份等磁性物相当高，翔宇公司采用5000高磁双辊磁选机磁选两遍，选出磁性物高达25%左右。所以想获得优质镁砂粉，磁选是关键一步。

(3)镁砂粉易吸水受潮板结，应特别注意粉中水份含量。

镁橄榄石粉中应主要控制氧化铁含量，不得大于10%，蛇纹石(含水镁硅酸盐)含量愈小愈好，一般不大于20%，否则耐火度下降，灼减量和发气量增大。

4、棕刚玉粉和白刚玉粉

棕刚玉是以铝矾土为原料，经2000℃-2400℃高温治炼制得，白刚玉是用氧化铝粉经电熔再结晶而制得，其基本矿物为a-Al2O3 ,前者大于94%，后者大于97%，刚玉硬度高、熔点高、热导率大、热稳定性好，不易龟裂，抗酸、碱性好，棕刚玉粉适用于配制普通铸刚及合金钢涂料，白刚玉粉因其价格昂贵，往往作为大型铸钢件涂料的复合填料。需要说明的是磨料用刚玉粉和铸造涂料用刚玉粉的粒度分布及标号均不一致，使用时应按涂料用耐火填料的粒度组成级配。另市场上有废沙轮研磨制成刚玉粉，其杂质含量高，选购时要特别注意。

5、石英粉和熔融石英粉

石英粉是传统使用的耐火填料之一，因价格便宜、资源丰富，仍为众多厂家所采用，但其耐火度较低、线膨胀系数大，只限适用于铸造涂料及小件铸钢涂料，翔宇公司采用熔融石英粉和普通石英粉复合，在消失模铸钢及铸铁涂料中应用，有效发送了因石英粉相变膨胀而导致的涂料开裂、剥落等现象，效果很好。熔融石英粉的特点是：热膨胀率低、热稳定性好、高温抗蠕变能力强，尤其适用于消失模涂料。

6、其它耐火填料

除以上所述的几种耐火填料外，还有莫来石粉、铬铁矿粉、高铝钢玉粉、硅藻土粉、滑石粉、云母粉、长石粉等，依据涂料的功能需要，可单独选用或复合后作为耐火填料使用，这里不一一详述，翔宇公司均有供应。总之，耐火填料是涂料的主体部分，对涂料的效果起着决定性的作用。选择耐火填料应着重考虑耐火填料的矿物组成、纯度、杂质含量、粒度组成等主要指标。

消失模涂料的种类

高锰钢消失模干粉涂料有保质期。消失模涂料保质期为一年。消失模涂料怕潮，购买后一定要放在干燥的地方，消模铸造干粉涂料的保质期为一年以上。加水搅拌后夏天3天用完，冬天10天用完。消失模涂料在消失模铸造过程中变得越来越重要。消失模工艺与涂料紧密配合，铸件表面质量的光洁度大大提高，提高了铸件成品率。在消失模铸造行业，大多数工厂对消失模铸造工艺、涂料和技术都有详细的生产程序和加工程序。

消失模铸造用涂料的种类根据所用粘结剂的性质通常分为水基涂料、醇基涂料、树脂涂料等三种。

水基涂料是指其粘结剂以水为溶剂，常用的粘结剂多种多样，如聚乙烯醇、CMC、水玻璃等。水基涂料一般厚度较大（0.5~2mm），其强度也较醇基高，但是水基涂料的透气性一般较差，一般在水基涂料中需要加入少量的发泡剂。涂层烘干后，发泡剂在涂层中会产生大量的毛细孔，气化模分解产生的气体就是由这些毛细孔排出。

醇基涂料与树脂涂料的干燥速度较快，又称之为快干型涂料。快干型涂料中通常不需要加入发泡剂，涂层的透气性主要依靠涂料中的粘结剂或溶剂的挥发而产生。快干型涂层比水基涂层薄，所以其透气性也较好。

水基涂料中含有大量的毛细孔而对高温液态金属产生毛细吸力作用，使涂层清理时溃散性差，容易产生铸件粘砂现象。但对于水基涂料可以增加厚度而使涂层强度升高；醇基涂料防粘砂、针刺功能好，但其强度低。

这里需要注意的是，长期以来在铸造生产中通常有两种不正确的认识，一是过分强调涂料的透气性好坏，认为水基涂料的透气性差；二是认为醇基涂料虽然方便快捷但成本高昂，事实并非如此。

大量的实践表明，铸型中的气体能否迅速排除是涂层透气性、涂层厚度、真空度、型砂粒度等因素共同作用的结果。水基涂料与快干涂料相比，在相同厚度的条件下其透气性相差无几，更本不可能对消失模铸造工艺产生显著的影响。其次，虽然醇基涂料中原材料成本高，但其涂层比较薄，涂料用量少而且不必专门烘干、铸件清理方便，所以其综合成本反而比水基涂料要低。

对于厚大铸件、重要零件或某些关键部位，将这两种涂料结合起来使用效果很好，即内层用醇基涂料（≤0.5mm）而外层使用水基涂料。有时可以将这两种涂料交替使用，涂覆多层，铸件的防粘砂效果也十分理想。

消失模铸造涂料国内外的发展状况

80年代以前，我国对消失模铸造的研究主要集中在模样的设计、制作和装配以及铸件的形成过程中的物理化学现象等，对消失模铸造涂料的研究很少涉及到。90年代以后，国内对消失模铸造涂料研究的主要内容有涂料的透气性、涂层强度、涂料的组分以及流变性、涂料对充型过程及铸件缺陷的影响。其中，研究最多的是消失模铸造涂料透气性的测试方法。

目前国内、以生产球铁曲轴和管件为主的刚玉粉涂料的耐火度高、透气性、覆盖性、强度及韧性均优于其他石墨涂料和石英粉涂料。从涂料的透气性能上讲，无论是常温透气性还是高温透气性，生产铸钢件涂料是以铝矾土涂料为最高，其次是石英粉和棕刚玉，锆英粉涂料的透气性较低。目前，国内各种常规的铸型涂料也有不少人分别从耐火骨料、悬浮剂、粘结剂、载体和助剂等方面做了研究，成型配方有很多种，但是普遍存在着原材料价格昂贵、成本高、涂层表面质量质量不高的问题。

国内消失模铸造涂料的研发随着消失模铸造技术的发展有了长进，但专业化生产厂少，有些消失模铸造厂配制涂料供本厂使用。但普遍缺乏研发能力，甚至不具备基本的检测和质量控制手段。涂料也是制约消失模铸造技术在中国大规模推广和技术进步的瓶颈之一。

近年来国内愈来愈多的高端客户对消失模铸造涂料的需求量增加，所以涂料的国产化提到议事日程。美国亚什兰公司一直积极参与推动消失模铸造技术在全球包括中国的普及和进步，曾多次与国内同行交流并向国内介绍相关技术尤其是涂料技术。

在国外，研制的消失模铸造涂料都是专利产品，英国Fosrco MORNAL 公司研制的性能优良的styromol系列涂料，用于铁及非铁金属消失模，具有不同的保温性、透气性和耐火性。由Fosrco国际公司提供的涂料中加入少量冰晶石，使其在高温下形成活性高的NaF、AlF3等，可对模样热分解的碳产生吸附作用，使之不沉淀在铸件表面，从而消除皱皮等缺陷。在日本，已经开发出使用铸铝、铸铁、铸钢等不同类型铸件的系列涂料。涂料的组成和性能要求文献都有报道，并认为涂料的组成和透气性是关键。日本的消失模涂料，一般铸件是以SiO2做基材，铸钢以锆英粉做基材，并添加粘结剂、防腐剂等材料配制而成。为减轻铸钢件的增碳缺陷，涂料中还加入5%-8%的氧化性物质等。美国Robinson铸造公司，从硅砂、氧化铝和莫来石的耐火性开始试验了60-70种涂料，寻找一种能适合各种尺寸和形状的涂料。