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镁合金金属型涂料的研究

张亮  
【摘要】: 金属型铸造是一种重要的镁合金成型方式,但现在没有合适的镁合金金属型铸造涂料。本文致力于镁合金金属型铸造涂料的研究,遴选合适的耐火粉料、悬浮剂和粘结剂,并分析耐火粉料和镁合金液反应的原因及产物,粘结剂失效的原因,研究涂料的流变性能,以及建立合适的流变模型,并探究了涂料的保温性能。 氧化镁可以用作镁合金铸造涂料的耐火粉料。高铝矾土在高温条件下和镁合金液发生反应,反应产物为Mg2Al3和Mg2Si。当阻燃剂的添加量超过4wt.%时,可以延长高铝矾土涂料的使用时间,阻燃剂添加得越多,涂料使用时间越长。阻燃剂的最佳添加量为6wt.%,超过6wt.%时,并不能继续延长涂料的使用时间。 悬浮性研究表明:膨润土的含量为3%,CMC的添加量为0.2%,P的加入量为0.3%时,涂料有最佳的悬浮性,其悬浮率可达100。 流变性研究表明:改进的Casson模型可以精确的拟合测量的流变曲线,改进的Casson模型中的τ0可以用来表征涂料悬浮体系的稳定性,τ0值越大,涂料悬浮性越好;模型中的τ0和η∞的比值,可以表征涂料的剪切稀释性;模型中的上上下000ττ?τ可以表示涂料的依时性。 粘结性研究表明:六偏磷酸钠有着优良的常温粘结性和高温粘结性,它的最佳加入量是4%-7%;磷酸二氢铝的水溶液呈酸性,会和耐火粉料氧化镁发生化学反应,所以不适合作为镁合金铸造涂料的粘结剂;水玻璃作为涂料的粘结剂时,有着良好的常温粘结性,粘结强度随着粘结剂添加量的增加而增强,但水玻璃在400~450℃以上,粘结性能下降,不适合作镁合金铸造涂料的高温粘结剂;以电熔氧化镁作耐火粉料的涂料比以轻质氧化镁作耐火粉料的涂料有着更好的粘结性。 导热性研究表明:浸入法测涂料热导率试验装置简单,操作简便,可以用来测量涂料的保温性能。通过温度时间曲线,可以直观的反应涂料的导热性能,浸入法还可以定量地得到不同温度下涂料的热导率。涂料热导率越小,采用这种涂料得到的试样的晶粒平均尺寸就越大,晶粒大小可以定性的描述涂料的导热性能。


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