СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФОРМ ТОЧНОГО ЛИТЬЯ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОФОРЕЗА Российский патент 2012 года по МПК B22C1/02 

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к суспензиям, используемым в технологии получения форм точного литья методом электрофореза.

Известные суспензии для получения форм точного литья с использованием электрокинетических явлений, содержащие огнеупорные наполнители (кварцевый песок, кварц пылевидный и др.), электролит, глину и воду, являются грубодисперсными и, следовательно, седиментационно неустойчивыми.

Например, известна суспензия, содержащая в своем составе огнеупорный наполнитель и воду, в которую, с целью формирования керамической оболочки методом электрофореза, введены глина и электролиты, представляющие собой водные растворы цепных фосфатов 5-10% концентрации, при следующем соотношении компонентов, мас.%: огнеупорный наполнитель - основа; вода - 14-18; глина - 6-15; электролит - 0,05-0,2 (а.с. 329945 СССР).

Недостатком известного технического решения является низкая седиментационная устойчивость суспензии.

Заявляемое изобретение позволяет повысить седиментационную устойчивость суспензии. Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что суспензия для изготовления керамической формы методом электрофореза дополнительно содержит водный раствор желатина, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

0,7-1,5% водный раствор желатина 17-19 10% водный раствор триполифосфата натрия (ТПФН) 0,02-0,1 огнеупорный наполнитель остальное

В качестве огнеупорного наполнителя используется смесь, мас.%:

кварцевый песок 50-70 маршалит остальное

Технический результат, получаемый при реализации изобретения, заключается в повышении ее седиментационной устойчивости.

Анализ седиментационной устойчивости суспензий проводили по известной методике (Практикум по коллоидной химии и электронной микроскопии. /Под ред. Воюцкого С.С. М., Химия, 1974), согласно которой исследуемые суспензии разливали по мерным цилиндрам и измеряли объемы седиментационных осадков до тех пор, пока объемы не переставали изменятся. По предельному объему осадка оценивали сравнительную агрегативную устойчивость суспензий, т.е. чем больше значение объема, тем меньше седиментационная устойчивость изучаемой суспензии.

Так, при содержании в форетической суспензии 0,7% водного раствора желатина, взятого в количестве 17% от массы суспензии, объем седиментационного находился в пределах 10 см³. При меньших концентрациях желатина в суспензии наблюдается неудовлетворительная седиментационная устойчивость последней, со значением объемов 14-17 см³ и более. При увеличении содержания в суспензии желатина объем осадка уменьшается и при введении в суспензию 1,5% водного раствора желатина, взятого в количестве 19% от массы суспензии, седиментация минимальна и предельный объем осадка равняется 2-2,5 см³. В то время как минимальные предельные объемы седиментационных осадков известной суспензии составляли 11-13 см³, а максимальные равнялись 17-18 см³.

Дальнейшее увеличение содержания желатина в форетической суспензии нецелесообразно, т.к. приводит к снижению электрофоретической подвижности частиц дисперсной фазы и, следовательно, к снижению интенсивности процесса электрофореза.

В таблице приведены составы предложенной форетической суспензии и свойства суспензий при разных содержаниях желатина.

Наименование ингредиента Соотношение ингредиентов, мас.%, в суспензиях 1-5 1 2 3 4 5 1% водный раствор желатина 16 17 18 19 20 10% водный раствор ТПФН 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 Огнеупорный наполнитель остальное остальное остальное остальное остальное Свойства форетических суспензий 1-5, при разных концентрациях желатина Объем седиментационного осадка, см³ 9,5 8,7 6,4 4,5 3,3

Готовили форетическую суспензию следующим образом.

Отмеренное количество желатина (например, 10 г) заливали необходимым объемом холодной воды (990 мл) и оставляли на 30-40 минут, несколько раз перемешивая. Далее раствор подогревали до 50-60°С, постоянно перемешивая до полного растворения желатина.

После приготовления водного раствора желатина, в данном случае 1%, готовили саму форетическую суспензию. Для этого в емкость заливали необходимое количество водного раствора желатина и ТПФН, например 18% от массы суспензии, 1% водного раствора желатина и 0,06% от массы суспензии 10% водного раствора ТПФН. После перемешивания в течение нескольких минут порциями вводили наполнитель, например, состоящий из 70% кварцевого песка и 30% маршалита. Далее смесь перемешивали в течение 25-30 минут.

Изобретение относится к области литейного производства. Форетическая суспензия содержит, мас.%: 0,7-1,5% водный раствор желатина 17-19; 10% водный раствор триполифосфата натрия (ТПФН) 0,02-0,1; огнеупорный наполнитель остальное. Добавка 0,7-1,5% водного раствора желатина обеспечивает повышение седиментационной устойчивости суспензии. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Суспензия для изготовления керамических форм методом электрофореза, содержащая электролит в виде 10%-ного водного раствора триполифосфата натрия, огнеупорный наполнитель, состоящий из маршалита и кварцевого песка, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит водный раствор желатина при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
0,7-1,5%-ный водный раствор желатина 17-19 10%-ный водный раствор триполифосфата натрия 0,02-0,1 огнеупорный наполнитель остальное

2. Суспензия по п.1, отличающаяся тем, что огнеупорный наполнитель имеет следующий состав, мас.%:
кварцевый песок 50-70 маршалит остальное