介紹了一種實(shí)驗(yàn)室測(cè)涂料透氣性的方法,利用改裝的型砂透氣性測(cè)定儀測(cè)試消失模涂料的常溫和高溫透氣性,對(duì)比原有的透氣性試驗(yàn)方法,其測(cè)試數(shù)據(jù)偏差小且操作方便。同時(shí),分析了耐火粉料和粘結(jié)劑對(duì)消失模涂料透氣性的影響,試驗(yàn)結(jié)果表明,棕剛玉涂料具有更好的透氣性,適當(dāng)增加常溫粘結(jié)劑的量可提高涂料的透氣性。
消失模鑄造中常用的聚苯乙烯泡沫模樣在澆注過(guò)程中僅l200°C時(shí)的氣化體積就可達(dá)原體積的26倍。為防止鑄件產(chǎn)生氣孔、澆不足等缺陷,消失模涂層必須在高溫下有足夠的透氣性,使這些氣體可以順利排出。但涂層的透氣性并非越高越好,過(guò)高的透氣性會(huì)影響鑄件尺寸,甚至產(chǎn)生塌箱。為控制涂料的透氣性,必須對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。
將涂料包裹球形EPS模樣測(cè)其透氣性,該方法過(guò)程比較復(fù)雜,并且在熔解EPS模樣時(shí)容易造成涂層破裂,降低了試驗(yàn)的成功率。
雖然也是用型砂透氣性測(cè)定儀來(lái)測(cè)量,但是陶瓷管內(nèi)涂層的制樣具有一定的難度。為了更好地模擬使用現(xiàn)場(chǎng),更加方便試驗(yàn)操作,本文利用PED型電子型砂透氣性測(cè)定儀來(lái)實(shí)現(xiàn)消失模涂料常溫和高溫透氣性的測(cè)定,并且通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)分析耐火粉料和粘結(jié)劑對(duì)涂料透氣性的影響,為涂料研發(fā)提供理論依據(jù)。
1測(cè)試方法選用35目圓形篩網(wǎng)片(46cm),
消失模涂料浸于調(diào)整至使用狀態(tài)的涂料中;取出篩網(wǎng),瀝干;當(dāng)涂片上涂層不滴淌也不透光時(shí),即得到合格試樣,如圖l所示。測(cè)低溫透氣性時(shí),將試樣放到55~6O°C烘箱中烘干1h備用;測(cè)高溫透氣性時(shí),將試樣放到1000°C馬弗爐灼燒5min備用。
在試樣筒內(nèi)圈和上部各粘上一圈密封條,防止漏氣。將篩網(wǎng)片放在試樣筒上面,
消失模涂料用相同直徑的模塊將篩網(wǎng)片壓緊后,將試樣筒放在型砂透氣性測(cè)定儀上進(jìn)行測(cè)試;同一個(gè)涂料一般做3~4個(gè)試樣,測(cè)得的數(shù)據(jù)取平均值。圖2為涂料透氣性測(cè)試裝置示意圖。
由于涂層厚度會(huì)影響涂料的透氣性,所以應(yīng)通過(guò)游標(biāo)卡尺測(cè)量每個(gè)試樣片的厚度。從圖3的曲線變化可知,涂層越薄透氣性越好,涂層越厚透氣性越差。在操作中發(fā)現(xiàn)當(dāng)涂層厚度小于0.5mm,試樣在高溫下很容易出現(xiàn)破洞,一旦漏氣則測(cè)得的結(jié)果就有較大偏差;但涂層也不能太厚,當(dāng)其厚度超過(guò)1.2mm時(shí)透氣性會(huì)變差,且數(shù)值的變化區(qū)間也縮小,使測(cè)得的數(shù)據(jù)難以區(qū)分差異性。因此,制樣時(shí)應(yīng)控制涂層厚度在O.6~0.7mm,且通過(guò)浸涂方式制得的試樣片優(yōu)于刷涂,其涂層厚度偏差一般不會(huì)超過(guò)0.05mm。
氣性測(cè)試結(jié)果與分析
2.1耐火粉料對(duì)透氣性的影響耐火粉料的種類(lèi)和組分變化對(duì)透氣性有重要影響。
消失模涂料選擇不同粒徑的三種耐火粉料分別制成涂料,并測(cè)試涂料的高溫透氣性。從圖4可知,粉料的粒度越粗,涂料的透氣性值越大。這是由于當(dāng)粉料粒徑變大,粉料間的空隙也就越大,涂料的透氣性自然就提高了。在棕剛玉、鋯英粉和鋁礬土三種粉料中,棕剛玉涂料的透氣性最好。當(dāng)棕剛玉的粒徑為0.O38mm時(shí),其涂料的透氣性值即略高于0.075mm粒徑的其他兩種粉料;當(dāng)三種粉料的粒徑均為0.075mm時(shí),棕剛玉涂料的透氣性值達(dá)到最高,約是其他兩種粉料的3倍。