摘要
铸造涂料各构成组元之间不是孤立存在的，需要相互协同才能发挥相应的作用，揭示由水、悬浮剂、粘结剂及助剂形成浆液的相关性能与涂料工艺性能之间的内在规律，建立涂料各构成元素之间的理论联系，必将大大减少涂料开发的实验工作量，缩短开发周期，对涂料行业的发展具有重要的理论及现实意义。 本文采用实验研究与理论分析相结合的方法，研究了常用悬浮剂、复合悬浮剂浆液系统以及悬浮剂与粘结剂浆液系统的流变和触变特性。研究表明，凹凸棒土浆液和质量分数为8.5％和12.5％的钠基膨润土浆液呈现带有一定屈服值的假塑性流体基本特征，随着凹凸棒土和钠基膨润土质量分数的增加，屈服值增大，触变性增加。锂基膨润土浆液呈现出带有一定屈服值的塑性流体基本特征，触变性很小。CMC浆液呈现假塑性流体的基本特征，触变性很小。膨润土与CMC复合悬浮剂浆液呈现带有一定屈服值的假塑性流体基本特征，CMC质量分数增加，触变性增大。硅溶胶浆液呈现带有一定屈服值的假塑性流体基本特征，，随着硅溶胶质量分数的增加，触变性提高。质量分数为4％、5％的PVA浆液呈现出带有一定屈服值的假塑性流体基本特征，随着PVA质量分数的增加，屈服值基本不变，触变性降低。 利用单因素试验研究了涂料各组份对涂料系统流变、触变性及其工艺性能的影响规律，结果表明，石英粉涂料的悬浮剂选用钠基膨润土和CMC，粘结剂选用PVA，消泡剂选用矿物油;锆英粉涂料的悬浮剂选用钠基膨润土和CMC，粘结剂选用硅溶胶。在石英粉涂料中，随着PVA含量的增加，涂料由塑性流体转变为带有一定屈服值的假塑性流体，剪切变稀性好，与PVA浆液的流型相似，悬浮率提高，屈服值基本不变，触变性降低，涂料的依时性降低，涂层厚度增大，流平性时间延长，流淌性降低:随着钠基膨润土含量的增加，涂料呈现塑性流体基本特征，与低粘度PVA浆液的流型相似，悬浮率提高，触变性降低，涂层厚度增大，流平时间延长，流淌性降低;随着CMC含量的增加，涂料呈现塑性流体基本特征，与低粘度PVA浆液的流型相似，悬浮率和涂层厚度无明显变化，触变性降低，流平时间延长，流淌性降低。在锆英粉涂料中，随着硅溶胶含量的增加，涂料由塑性流体转变为带有一定屈服值的假塑性流体剪切变稀能力好，逐渐与硅溶胶浆液的流型相似，悬浮率提高，触变性降低，依时性降低，涂层厚度增大，流平时间延长，流淌性降低;随着钠基膨润土含量的增加，涂料逐渐呈现带有一定屈服值的假塑性流体的基本特征，剪切变稀能力好，与硅溶胶浆液的流型相似，触变性提高，依时性提高，屈服值增大，悬浮率提高，涂层厚度增大，流平时间延长，流淌性降低;随着CMC含量的增加，涂料逐渐呈现带有一定屈服值的塑性流体的基本特征，与硅溶胶浆液的流型相似，触变性提高，屈服值增大，悬浮率提高，涂层厚度增大，流平时间延长，流淌性降低。 采用正交实验方法确定了涂料的适宜配方并对适宜配方下涂料的性能进行了研究。石英粉涂料的适宜配比为:石英粉100％，钠基膨润土4％，CMC0.4％，PVA2％，矿物油类消泡剂适量和水适量。锆英粉涂料的适宜配比为:锆英粉100％，钠基膨润土4％，CMC0.4‰硅溶胶4％，水适量。适宜配方石英粉和锆英粉涂料的工艺性能优良。
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