本文關(guān)鍵詞：真空負(fù)壓殼型鑄造用超薄型殼的研究

  更多相關(guān)文章： α淀粉 磷酸二氫鋁 真空負(fù)壓殼型鑄造 型殼強(qiáng)度 粘結(jié)劑

【摘要】：本文以α淀粉和磷酸二氫鋁作為添加粘結(jié)劑,分別與硅溶膠和白乳膠、CMC等基礎(chǔ)粘結(jié)劑結(jié)合添加到鋁礬土熟料涂料中,制得真空負(fù)壓殼型鑄造型殼試樣。研究了兩種添加粘結(jié)劑的加入量對各自型殼試樣的干強(qiáng)度、燒結(jié)強(qiáng)度的影響規(guī)律。通過SEM分析了試樣添加前后以及加熱前后的斷面顯微結(jié)構(gòu)變化,并對粘結(jié)效果的變化進(jìn)行討論分析。通過XRD、TG-DSC手段分析了在上述不同溫度加熱的化學(xué)成分以及化學(xué)鍵的變化過程,并與顯微結(jié)構(gòu)的變化相結(jié)合分析磷酸二氫鋁添加對強(qiáng)度增強(qiáng)規(guī)律。通過對α淀粉添加前后試樣抗彎強(qiáng)度的變化分析可知:添加α淀粉能夠加快硅溶膠型殼的平均干燥速度,改善硅溶膠型殼的干強(qiáng)度和燒結(jié)強(qiáng)度。其中,α淀粉加入量為2%時最為合適,干強(qiáng)度和高溫?zé)Y(jié)強(qiáng)度分別是未添加前的2倍、4.67倍。通過對磷酸二氫鋁添加前后試樣抗彎強(qiáng)度變化分析可知:當(dāng)加入5%~9%磷酸二氫鋁后,試樣的干強(qiáng)度和燒結(jié)強(qiáng)度都得到極大的提高,強(qiáng)度最大分別可以提高到添加前的4.1倍、1.8倍。同時,對加入磷酸二氫鋁的試樣在100℃~500℃不同溫度點(diǎn)進(jìn)行加熱發(fā)現(xiàn),添加后的試樣在300℃保溫1h條件下加熱后,試樣具備最高的燒結(jié)強(qiáng)度。通過SEM分析可知,α淀粉添加后的試樣斷面形成一層膠膜,膠膜的形成促進(jìn)了硅溶膠顆粒骨架的收縮并把耐火骨料及硅溶膠顆粒緊緊裹覆其中。磷酸二氫鋁縮合成大分子也形成的膠膜包覆收縮,使得試樣的斷面結(jié)構(gòu)呈致密、無微裂紋態(tài),故添加這兩種粘結(jié)劑后的試樣最終具備很高的干強(qiáng)度。添加后試樣的在1400℃高溫?zé)Y(jié)后的斷面顯示,顆粒間間隙小、成塊好,氣孔變小且減少。通過XRD、TG-DSC曲線分析可知,磷酸二氫鋁添加后的試樣內(nèi)部成分的變化主要經(jīng)歷三個階段:第一階段,100℃~140℃,試樣的吸附水以及其他雜質(zhì)的揮發(fā);第二階段,150℃~180℃,隨著溫度的上升,TG曲線表明在此階段失重量仍然較大,同時DSC曲線上出現(xiàn)明顯的吸熱峰,這是由于吸附水的揮發(fā)以及Al(H2PO4)3開始發(fā)生脫水縮合轉(zhuǎn)變?yōu)锳l H2P3O10?H2O所致;第三階段,220℃~300℃,這個溫度范圍內(nèi)由于Al(H2PO4)3脫水縮合的繼續(xù)進(jìn)行,TG曲線繼續(xù)出現(xiàn)失重量明顯的階梯,同時Al H2P3O10?H2O隨著溫度的升高,結(jié)合水不斷地失去,并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為Al PO4和Al(PO3)3相,故DSC曲線再次出現(xiàn)一個明顯的吸熱峰。當(dāng)溫度升高至300℃~500℃范圍后,試樣的質(zhì)量穩(wěn)定下來,不發(fā)生失重變化,且DSC曲線沒有明顯的放、吸熱峰的出現(xiàn),表明該溫度階段粘結(jié)劑已經(jīng)以穩(wěn)定的相存在于試樣中。
【關(guān)鍵詞】：α淀粉 磷酸二氫鋁 真空負(fù)壓殼型鑄造 型殼強(qiáng)度 粘結(jié)劑
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG233.4
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 引言11-12
• 1.2 真空負(fù)壓殼型鑄造型殼的性能12-14
• 1.2.1 型殼的透氣性12
• 1.2.2 型殼的強(qiáng)度12-13
• 1.2.3 型殼的脫落性13-14
• 1.3 鑄造用粘結(jié)劑簡介14-18
• 1.3.1 粘結(jié)劑的分類及特點(diǎn)14-17
• 1.3.2 α淀粉添加粘結(jié)劑現(xiàn)狀17-18
• 1.3.3 磷酸二氫鋁添加粘結(jié)劑現(xiàn)狀18
• 1.4 高強(qiáng)型殼研究現(xiàn)狀18-21
• 1.5 研究目的、意義和內(nèi)容21-23
• 1.5.1 研究目的和意義21
• 1.5.2 研究內(nèi)容21-23
• 第2章 試樣制備及表征23-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)試樣的制樣過程23-25
• 2.1.1 試樣的原料及分組23
• 2.1.2 試樣制備23-24
• 2.1.3 試樣燒結(jié)24-25
• 2.2 試樣性能的測試及表征25-29
• 2.2.1 涂料粘度的測試25
• 2.2.2 涂料試樣平均干燥速度測試25-26
• 2.2.3 試樣抗彎強(qiáng)度的測試26-27
• 2.2.4 試樣顯氣孔率的測試27-28
• 2.2.5 X射線衍射測試分析（XRD）28
• 2.2.6 掃描電子顯微鏡分析（SEM）28
• 2.2.7 熱重（TG）以及差熱（DSC）分析28-29
• 第3章 添加粘結(jié)劑對涂料性能及試樣成型性的研究29-35
• 3.1 引言29
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方案29
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析29-34
• 3.3.1 添加α淀粉對涂料性能及成型性的影響29-32
• 3.3.2 添加磷酸二氫鋁對涂料性能及成型性的影響32-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第4章 α淀粉對型殼增強(qiáng)的研究35-42
• 4.1 引言35
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方案35-36
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析36-40
• 4.3.1 α淀粉加入對試樣干強(qiáng)度的影響36-38
• 4.3.2 α淀粉加入對型殼燒結(jié)強(qiáng)度的影響38-40
• 4.4 本章小結(jié)40-42
• 第5章 磷酸二氫鋁對型殼增強(qiáng)的研究42-49
• 5.1 引言42
• 5.2 實(shí)驗(yàn)方案42-43
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論與分析43-48
• 5.3.1 磷酸二氫鋁加入量對試樣強(qiáng)度的影響規(guī)律43
• 5.3.2 在 100℃~500℃范圍內(nèi)溫度對試樣燒結(jié)強(qiáng)度的影響規(guī)律43-46
• 5.3.3 結(jié)合試樣強(qiáng)度變化的斷面SEM分析46-48
• 5.4 本章小結(jié)48-49
• 結(jié)論49-51
• 參考文獻(xiàn)51-55
• 致謝55-56
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄56

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本文編號：974410