论文总字数：23049字

目 录

1文献综述 5

1.1铸造涂料概论 5

1.1.1铸造涂料概况 5

1.1.2铸造涂料成分 5

1.2水基涂料成分介绍 6

1.2.1铝矾土 6

1.2.2凹凸棒土 6

1.2.3钠基膨润土 7

1.2.4 氧化铁 7

1.2.5片状石墨 8

1.2.6 PVB(聚乙烯醇缩丁醛） 9

1.2.7 分散剂和消泡剂 9

1.2.8 异丙醇 10

1.2.9 稀盐酸 10

1.3 铸造涂料的作用及要求 11

1.4涂料技术的发展趋势 11

1.4.1涂料的品种 11

1.4.2涂料的性能 12

1.4.3涂敷方法及个人观点 13

1.5铸造涂料几点建议 13

1.6本论文主要研究内容 13

2实验过程与结果讨论 13

2.1原始脱模剂粉料制备 13

2.2脱模剂涂料的制备 14

2.2.1 配制原始脱模剂的浆料 14

2.2.2加入不同分散剂的浆料 14

2.2.3加入异丙醇的浆料 14

2.2.4加入稀盐酸的浆料 14

2.2.5加入PVB的浆料 14

2.3性能测试 15

2.3.1 流动性测试 15

2.3.2 延展性测试 15

2.3.3 悬浮性测试 15

2.3.4 粘度测试 15

2.3.5 PH值测定 15

2.4分散剂对涂料性能的作用 15

2.4.1分散剂对涂料流动性的作用 15

2.4.2分散剂对涂料延展性的作用 16

2.4.3分散剂对涂料悬浮性的作用 17

2.4.4分散剂对涂料粘度的作用 18

2.5 异丙醇对水基涂料性能的作用 19

2.5.1异丙醇对涂料流动性的作用 19

2.5.2异丙醇溶剂对涂料延展性的作用 20

2.5.3异丙醇对涂料悬浮性的作用 20

2.5.4异丙醇对涂料粘度的作用 21

2.6稀盐酸对涂料的作用 21

2.6.1稀盐酸对涂料流动性的作用 21

2.6.2稀盐酸对涂料延展性的作用 22

2.6.3稀盐酸对涂料悬浮性的作用 22

2.6.4稀盐酸对涂料粘度的作用 22

2.6.5稀盐酸对涂料PH值的作用 23

2.7 PVB对涂料的作用 23

2.7.1 PVB对涂料流动性的作用 24

2.7.2 PVB对涂料延展性的作用 24

2.7.3 PVB对涂料悬浮性的作用 24

2.7.4 PVB对涂料粘度的作用 25

3脱模剂制备铝合金铸件性能测试 25

3.1水基脱模剂各种组分对涂料性能的影响 25

3.1.1溶质数量对涂料密度的作用 25

3.1.2金属基复合材料脱模涂料最佳配方 26

3.2水基脱模剂的制备工艺 26

3.2.1触变性能 26

3.2.2涂料制备工艺性能分析 27

3.3水基脱模剂浇注的效果 27

3.3.1金属基复合材料脱模涂料的制备 27

3.3.2金属基复合材料脱模涂料工艺效果 28

3.3.3收缩率 29

4实验结论 29

参考文献 30

致谢 32

金属基复合材料脱模涂料的制备与流变性能研究

张乐彬

, China

Abstract：Water-based release agent is a range of functional materials and finished goods between the mold can be divided into external and internal mold release agent release agent two kinds coatings.It allows easy detachment surface, smooth and clean, chemical resistance, tensile strength, stable performance, stain resistance, heat resistance, high production efficiency, to form a uniform film size is very precise.With the continuous development of coating technology, the increasingly high demand for the release agent.This paper is mainly about research group metal (aluminum) powder preparation and release agent rheological properties. First original powder preparation is good, then a large number of experiments summarized by four different dispersants, isopropyl alcohol, dilute hydrochloric acid, polyvinyl butyral on liquidity, suspension, ductility, viscosity and water PH role-based coating performance, optimum ratio of water-based coatings. Finally Rheological properties of metal matrix composites release coatings.

Key words：Water-based mold release agent; Powder; Performance test; Rheological properties;

1文献综述

1.1铸造涂料概论

1.1.1铸造涂料概况

是重力型金属铸造的基础涂料，适用于所有金属模具。铸造涂料虽然颗粒较粗，绝热却很好，可防止铸件粘沙和腐蚀。一般来说，铸造涂料的涂挂常用方法一般有淋、喷、刷等，并且它们之间两两之间结合起来用效果甚佳。其中浸涂法具有生产效率高、节省涂料、涂层均匀以及对涂料的要求不高、操作简便、不需要特殊设备等优点，在实际应用中深受欢迎。最近几年发展起来的消失模铸造涂料是一种被大家普遍接受的新型铸造方法。涂料技术现如今越来越被人们重视了，它的性能和作用日益增强，国外就有人断言说：涂料和铸型没有任何区别。涂料层的性状和铸件表面质量、铸件精度等有很大的关系。新型的涂料不仅要有良好的延展性、悬浮性、流动性、粘度和流变特性等性能，连工艺和工作性能都有特殊的要求，可见人们对新型涂料的重视程度。

1.1.2 铸造涂料成分

铸造涂料成分主要由耐火粉料、粘结剂、载液、悬浮剂、助剂（添加剂）组成。

1. 耐火骨料

指的是在耐火材料中起骨架作用的耐火颗粒粉料，它们的来源是经过耐火原料高温加工合成或者人工合成的，尺寸大约大于100微米，它的种类主要有粘土类、硅类、铝类以及镁类等，形状多样，多数耐火涂料为多相多晶类型，也有很多呈片状、柱状、棱角状等，它的作用主要是改善涂料或者泥料的流变性能，提高结合强度，另外还有利于提高体积等。

（2）粘结剂

它的作用是提高涂料的粘合强度和防止涂料成分之间相互偏析，以及不受或者减少环境对它的影响而变得易脱落，在铸造涂料中是一个不可或缺地“角色”。粘结剂可分为顺干型、厌氧型、热熔型、压敏型、热固型、耐高温型等种类，应用非常广泛。在制作涂料的实验中，水基涂料粘结剂主要有凹凸棒土、铝矾土等；醇基涂料粘结剂主要有PVB、SiO2等。对于金属基复合材料脱模剂涂料来说，所使用的粘结剂应满足以下几个条件：

（1）和有些必须的添加剂以及耐火骨料之间不产生化学变化，高温下还要具有热力学稳定性和化学惰性。

（2）该涂层具有高强度和良好的透气性。

（3）环境污染极小。

（4）原材料来源广泛，价格低廉。

（5）它如果和耐火骨料先混合，再搅拌半个小时等涂料均匀，可使涂料具有良好的延展性、悬浮性、流动性以及动力粘度。

（3）载液

载液也称为载体，它保持了涂层的添加剂中均匀分散的悬浮液中的液体，该涂层保持浆料，以方便实施涂层的腔面。同时它对粉料颗粒提高涂层强度有帮助。铸造涂料常用的溶质有水和乙醇等。

（4）悬浮剂

铸造涂料中常用的悬浮剂主要有PVB、CMC以及膨润土等。悬浮剂的作用是稠化溶液并且提高骨料悬浮性，这样不仅保证涂料具有了一定的动力粘度，而且还能减少粉料产生明显地沉淀现象，另外，如果处在在低温的环境还能起到粘结的作用。

（5）助剂

助剂在涂料中的主要作用就是能够改善甚至改变涂料的某些特殊性能，使涂料效果达到最佳。例如：在涂料制备中常用到的表面活性剂、消泡剂以及分散剂等都是很好的添加剂。

1.2水基涂料成分介绍

生活中常见的铸造涂料很多、可大致分为水基和醇基涂料两大类。本论文主要做的是水基涂料实验和研究，它的主要成分分别是铝矾土、凹凸棒土、钠基膨润土、氧化铁、片状石墨、PVB（聚乙烯醇缩丁醛）、水基分散剂、消泡剂、异丙醇以及浓盐酸，当然还有水，详细介绍如下：

1.2.1铝矾土

铝矾土又称矾土或铝土矿。它难溶于水，能溶于强酸强碱溶液，呈褐黄或浅红色，密度一般2.4-2.5g/cm3之间，是铸造耐火材料中不可缺少的成分。有铝土矿的国家很多，特别是我们中国储含量非常丰富，居于世界首列。全国18个省中已查明铝土矿产地就有200多处，主要分布在山东、河南、贵州、四川、广西、辽宁、湖南等地。铝矾土的主要应用于练铝工业、精密铸造、耐火用品、耐火纤维以及矾土水泥等方面。它的外观形状如下图所示：

图1.2.1 生活中常见的铝矾土粉

1.2.2凹凸棒土

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