熔融石英的性能特點(diǎn)和使用

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1、熔融石英的性能特點(diǎn)和使用一、熔融石英的性能特點(diǎn)和使用熔融石英材料在精鑄型殼的使用上國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)的使用量和日本的使用量不斷地逐年增加，特別是在硅溶膠型殼的面層方面有了很有經(jīng)驗(yàn)的效果，在同鋯英材料的使用和價(jià)格比上有了較大突破，是目前較為理想的工程應(yīng)用材料。熔融石英是用天然高純度二氧化硅經(jīng)電爐在高于1760℃以上溫度熔融，隨后快速冷卻而制得的。此過(guò)程將晶型SiO2轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷偷牟Ａ垠w。熔融石英熔化溫度約1713℃，導(dǎo)熱系數(shù)低，熱膨脹系數(shù)幾乎是所有耐火材料中最小的，因而它具有極高的熱震穩(wěn)定性。所以，在焙燒和澆注過(guò)程中熔融

2、石英型殼很少因溫度劇變而破裂，是理想的熔模鑄造制型的耐火材料，可作為面層或背層涂料用的耐火材料，以及撒砂材料。熔融石英會(huì)部分或全面提高型殼性能。熔融石英熱膨脹系數(shù)小，有利于防止型殼在脫蠟和焙燒過(guò)程中開(kāi)裂、變形，利于確保鑄件尺寸穩(wěn)定。熔融石英純凈度高，所配涂料穩(wěn)定性好；型殼高溫抗蠕變能力提高。熔融石英溫度較低時(shí)的導(dǎo)熱性較差，熱容量小，僅為鋯砂的一半，大多數(shù)金屬液對(duì)它的潤(rùn)濕性較差，使得金屬凝固層與型殼內(nèi)表面間易產(chǎn)生間隙，熱導(dǎo)率進(jìn)一步減小，有利于壁薄鑄件充型。在高溫下熔融石英的透明度高，能通過(guò)輻射傳熱，使其導(dǎo)熱能力超過(guò)硅酸鋁類(lèi)

3、殼。而使鑄件冷卻較快，更易獲得健全鑄件。鑄件冷卻時(shí)方石英又從高溫型轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏匦?，同時(shí)體積產(chǎn)生驟變，使型殼出現(xiàn)無(wú)數(shù)裂紋，強(qiáng)度劇降，有利于脫殼進(jìn)行。熔融石英為酸性，能采用堿煮、堿爆等化學(xué)清砂方法去除型殼。熔模鑄造用熔融石英，其中SiO2所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)為99.5%，配涂料用的粉料最好是270目或320目細(xì)粉占50%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），200目和120目粉各占25%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。耐火材料化學(xué)組成化學(xué)性質(zhì)熔點(diǎn)/℃莫氏硬度密度/（g/cm3)膨脹系數(shù)①/×10-71/℃熱導(dǎo)率/[W/(m2.k)]浸出性比較顏色熔融石英SiO2酸性171

4、372.251.951②在熱濃堿和氫酸條件下有良好的可溶性白色電熔剛玉Al2O3兩性203093.99~4.08612.560②在熱堿條件下反應(yīng)很差白色莫來(lái)石3Al2O3·2SiO2兩性20306~72.7~2.9541.214②在熱堿條件下有輕微反應(yīng)灰色到棕黃色高嶺石熟料弱酸性1700~1790~52.4~2.650-在熱堿條件下有輕微反應(yīng)灰色到棕黃色鋯砂ZrSiO4弱酸性<19487~84.5~4.9462.094③在熱堿條件下有中等反應(yīng)白色到棕黃色氧化鋯ZriO2堿性26007~85.760-①為0℃~1200℃間

5、的膨脹系數(shù)平均值。②400℃的熱導(dǎo)率。③1200℃熱導(dǎo)率。熔融石英及制品有三大特點(diǎn)：在所有耐火材料中，線(xiàn)膨脹系數(shù)最?。ㄔ?000℃的熱脹率0.05）；熱導(dǎo)率最低，在1000℃熱導(dǎo)率0.836W/（m·K）（0.02cal/cm·s·℃）；抗熱震性最好（在1200℃~水冷的抗震性），10次都不產(chǎn)生裂紋。二、熔融石英涂料配制使用操作工藝（一）本操作工藝適用于硅溶膠，制殼的表面層或過(guò)渡層。（二）本工藝使用的硅溶膠同鋯英粉涂料即SiO230%。（三）本工藝操作中的潤(rùn)濕劑，消泡劑同鋯英粉涂料。（四）本操作中使用的流杯粘度計(jì)為詹氏（

6、Zahn)5#杯，出口孔徑為Φ5.28mm。（五）涂料配制：1、熔融石英粉的配制，320目（網(wǎng)號(hào)：0.044）275目（網(wǎng)號(hào)：0.052）200目（網(wǎng)號(hào)：0.076）120目（網(wǎng)號(hào)：0.125）熔融石英粉中的SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.5%以上。其中：320目占50%，200目占25%，120目占25%，百分?jǐn)?shù)的計(jì)算為質(zhì)量分?jǐn)?shù)，即重量比例。2、涂料粘度為50~60秒，嚴(yán)格控制不得低于50秒，60秒時(shí)是最佳粘度。它可獲得最好的表面光潔度鑄件；用于生產(chǎn)碳鋼或430系列時(shí)粘度可以降到40秒。（六）掛砂：1、用熔融石英砂80~10

7、0目（50~100目）50%，用剛玉砂80目，50%。2、用熔融石英砂80~100目（50~100目）100%，（50~100目）3、用剛玉砂80目100%。以上3種掛砂都可以采用，只是鑄件根據(jù)的不同，結(jié)合表面質(zhì)量在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)動(dòng)操作。（七）注意事項(xiàng)：1、涂料配制嚴(yán)格控制比例，不得有隨意性，嚴(yán)格現(xiàn)場(chǎng)的操作跟蹤。流杯粘度測(cè)量要準(zhǔn)確，每次做面層前必須測(cè)量粘度。2、需要做二層面層時(shí)，第二次即過(guò)渡層時(shí)，涂料粘度為28~36秒。3、表面制殼技術(shù)是認(rèn)真、細(xì)致的操作技術(shù)，要保證涂料厚度均勻一致，否則會(huì)生產(chǎn)出有滲透性或麻點(diǎn)的鑄件。掛砂重力

8、相對(duì)一致均勻，面面俱到。4、熔融石英濕膜情況下的面層在不同粘度下的厚度為：50秒粘度為0.2mm，40秒粘度為0.18mm,30秒粘度為0.15mm，20秒粘度為0.12mm。5、熔融石英砂：50~100目為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)號(hào)的0.325~0.15號(hào)，篩孔尺寸為ASTME11-70的0.3~0.15mm。1、第二層的掛砂可