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消失模涂料触变性的研究

由于消失模铸造模样主要采用浸涂或流涂工艺施加消失模铸造涂料,因此涂料   要有良好的流变性.研究中发现涂料中加入凹凸棒土后,涂料的工艺性能,故有   研究凹凸棒土的流 标签:消失模防潮涂料 泡沫修补粉

消失模涂料触变性的研究
以自研的铝合金消失模涂料HW-1为基础,探讨铝合金消失模涂料的流变性.HW-1涂料的配方如下(质量分数):硅藻土25%,珠光粉38%,无机粘结剂6.7%,聚丙烯酰胺4.9%,羧甲基纤维素钠0.18%,凹凸棒土1.2%,云母粉24%,表面活性剂0.02%.采用NXS-11型旋转粘度计测定涂料的流变曲线,通过流变性能的分析,把在外力作用下引起的力学性能与涂料的微观结构相结合,研究涂料的宏观流变规律及微观机理.

由于消失模铸造模样主要采用浸涂或流涂工艺施加消失模铸造涂料,因此涂料   要有良好的流变性.研究中发现涂料中加入凹凸棒土后,涂料的工艺性能,故有   研究凹凸棒土的流变行为,并与钠膨润土进行比较.显示了钠膨润土(P),凹凸棒粘土(AP),羧甲基纤维素钠(CMC)水悬浮液的流变性.

根据数学原理可知,CMC、凹凸棒土水悬浮液和钠膨润土水悬浮液均为假塑性体,其流变曲线服从公式τ=Kγm(0<m<1),其中:τ为剪切应力;K为稠度系数;γ为剪切速率;m为流变指数.凹凸棒土水悬浮液形成网状结构的于钠膨润土.这是由于凹凸棒土与钠膨润土的矿物结构不同所致.

凹凸棒土、钠膨润土对涂料流变性的影响.测试用的涂料是以自制的HW-1铝合金消失模涂料为基础,变化组元的加入量而的.它们均为带屈服值的假塑性流体,其流变曲线方程式为τ=τ0+Kγm(0<m<1),其中:τ为剪切应力;τ0为屈服值;K为稠度系数;γ为剪切速率;m为流变指数.其剪切应力的增长恒小于剪切速率的增长,表明粘度随剪切速率的增加而减少,即流体因剪切而变稀,这是涂料期望的性能.

消失模铸造大多采用浸涂和流涂相结合的方法,涂挂涂料的过程即是对涂料施加剪切应力的过程,这就要求涂料有较好的剪切稀释效应.若涂料施涂方便,流动性好,便能在模样上均匀流布.当模样从涂料槽中取出后又要求涂料粘度较快增长,以涂料不致因流淌过多而不能获得   的涂层厚度.涂料要求有   的屈服值,屈服值标志着涂料内部形成结构的能力,有   屈服值的涂料具有良好的悬浮性和对塑料模样表面的覆盖能力.但屈服值也不应太大,否则涂料易在模样表面上形成堆积,而使涂层过厚,影响其透气性.

随着凹凸棒、钠膨润土加入量增加,涂料的屈服值增大,稠度系数增加,而流变指数下降.这说明加入的凹凸棒土、钠膨润土均能   涂料内部桥联的形成,而且随着加入量的增加,形成的桥联点的数目越多,因此屈服值增加,涂料的流变指数下降.凹凸棒土对涂料流变性的明显优于钠膨润土.其原因在于它们的矿物结构不同.膨润土由于具有层状结构和负电性,以及它对阳离子(Na+,Ca2+等)的吸附作用,能把自由水极化,形成水化膜、胶团和某些网状结构,以致流动时阻滞力增大,粘度.又由于膨润土形成网状结构而具有结构粘度,表现出有   的触变性能.凹凸棒土的晶体结构含有三维立体链.它虽然不象蒙脱石之类具有三层片状结构的粘土那样膨胀,但它有的形成胶体的能力,在比其它粘土低得多的浓度下,就能形成稳定的高浓度悬浮液.凹凸棒土在水中分散后,其针状晶体束折散而形成杂乱的网格,网络束缚液体使体系增稠.在受到剪切力时,网状结构破坏,束缚被解除,所以流动性增加,显示出较高的触变性.另外,饱和地吸附在其晶间孔道的水,也有可能在剪应力作用下部分溢出,从而溶剂增多,内摩擦力减少,粘度下降,随着凹凸棒土加入量增加,其体系形成的网格就越密,粘度越高.因而在剪应力作用下,网状结构破坏越严重,粘度下降越多.由于它形成触变结构,故特别适用于作消失模水基涂料的触变剂.

 

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