תהליך ייצור הקונכייה המסורתי של שכבת פני השטח משתמש באבקת זירקוניה 100%, ומחיר אבקת הזירקוניה וחול הזירקוניה גבוה עקב מחסור במשאבי זירקוניה בסין.
מחיר אבקת זירקון וחול זירקון גבוה עקב מחסור במשאבי זירקון בסין. לסיליקה מותכת יש משאבים מקומיים רבים והיא זולה. אבקת זירקוניה בתוספת אבקת סיליקה מותכת מוכנים לתרחיף ושני סוגי האבקה בצפיפויות שונות מעורבבים זה בזה במלואם, התרחיף מעורבב באופן שווה והנזילות, הכיסוי והפיזור של התרחיף מציגים ביצועים טובים. לא רק שחספוס פני השטח ודיוק הממדים של היציקות דומים לתרחיף אבקת זירקוניום 100%, אלא גם שהם נוחים לניקוי חול ועלות ייצור הקונכיות מופחתת משמעותית.
לזירקון האוסטרלי ביצועי יציקה מצוינים עם מוליכות תרמית טובה, יציבות תרמית טובה וקיבולת אחסון חום גבוהה.
סיליקה מותכת מקומית, במיוחד מליאניונגנג, ג'יאנגסו, מכילה 99.9% סיליקה ונקודת התכה של 1713 מעלות צלזיוס. מקדם ההתפשטות הליניארית של סיליקה מותכת הוא הקטן ביותר מבין כמעט כל החומרים החסיני אש, ויציבותה בפני הלם תרמי מצוינת, מ-1100 מעלות צלזיוס עד 20 מעלות צלזיוס.
יציבות ההלם התרמי של סיליקה מותכת כה טובה עד שניתן להפיל אותה בפתאומיות מ-1100 מעלות צלזיוס ל-20 מעלות צלזיוס במים קרים ללא נזק.
הטוהר הגבוה של הקוורץ המותך, היציבות הטובה של התרחיף המעורבב עם אבקת זירקוניה, התאימות הטובה יותר של הקונכיות שנעשו, היתרונות של שניהם
היתרונות של שניהם הם שהם מונעים סדקים ועיוותים של הקליפות במהלך תהליך הסרת השעווה והאפייה, ומשיגים ערכי חספוס פני שטח נמוכים של היציקות תוך...
זה גם מבטיח את היציבות הממדית של היציקות. בנוסף, עלות ייצור הקונכייה מצטמצמת משמעותית, וזה מקל על ניקוי חול.
הכנת תרחיף מעורב
כמות ההומוגניזר שנוספה
33 ק"ג של סיליקה סול ו-2.5 ק"ג של הומוגנייזר, תוך ערבוב במשך 3~5 דקות.
צפיפות הזירקון היא 4.5 גרם/סמ"ק, בעוד שצפיפות הסיליקה המותכת היא 2.2 גרם/סמ"ק, ההבדל בין שתי הצפיפויות גדול יותר מכפול.
על מנת להתגבר על נטיית השכבות של התרחיף, ניתן לשלב את שתי האבקות העקשניות יחד, וחומר ההומוגניזציה של התרחיף הוא תוסף סינתטי של מספר פולימרים.
כמות האבקה שנוספה.
לאחר מכן הוסיפו 82 ק"ג של אבקת זירקוניום 325 רשת, לאחר מכן הוסיפו 35 ק"ג של אבקת סיליקה מותכת 270-325 רשת וערבבו במשך 24 שעות. ערבבו במשך 24 שעות.
מבין האבקות הנ"ל, אבקת זירקוניה היוותה 70% ואבקת סיליקה מותכת היוותה 30%. יחס המסה לנוזל של התרחיף המעורבב היה 3.54:1.
נמדד ערך הצמיגות של התרחיף המעורבב
לאחר ערבוב של 24 שעות, ערך הצמיגות היה 41 שניות (כוס זרימה של ג'ן #4).
נמצא כי תחת אותו יחס אבקה-נוזל, הצמיגות של תרחיף אבקת זירקוניה 100% ושל אבקת זירקוניה 70% + 30% סיליקה מותכת
ערך הצמיגות של התרחיף המעורב גבוה ב-1~2 שניות מזה של התרחיף שעבר הומוגניות.
קביעת איכות מריחת התרחיף המעורבבת
המריחה הייתה יריעת נירוסטה בגודל 40 מ"מ × 40 מ"מ × 2 מ"מ, והמריחה הייתה טבולה בתרחיף במשך 5 שניות.
המריחה נטבלת בתרחיף למשך 5S, והמריחה נטפטפת למשך דקה אחת, והתרחיף שטפטף לאחר דקה אחת נשמר, ומחושב ההבדל באיכות לפני ואחרי הטבילה.
מסת המריחה של התרחיף המעורבב היא 0.802 גרם.
מנגנון כימי של הומוגניזר
הומוגנייזר הוא שילוב של מגוון תרכובות אורגניות פולימריות מסיסות במים, מסיסות בקלות במים, עמידות בפני חומצה, אלקליות, מלח, לא רעילות, לא מסוכנות, לא מזהמות, לא דליקות, קולואיד צמיג על בסיס מים שאינו נפץ.
בתמיסה מימית, הקולואיד של ההומוגנייזר נושא בדרך כלל יונים חיוביים ושליליים כאחד, בעוד שפני השטח של קולואיד אבקת קוורץ נושאים בדרך כלל יונים חיוביים ושליליים כאחד. באמצעות משיכה אלקטרוסטטית, מולקולות ההומוגנייזר פועלות כגשר המשלבות את שתי המולקולות הללו ליצירת קשר קבוצתי מקרומולקולרי, מה שהופך את כל התרחיף העקשן לפחות נוטה להתפרקות ואת רכיבי הציפוי העקשן לאחידים ויציבים יחסית.
על מנת לשפר את ביצועי הציפוי של המשחה ולחסל בועות אוויר במשחה, יש צורך להוסיף חומר חודר (חומר הרטבה) ומפחית קצף במשחה בשכבה העליונה. עם זאת, קיימים חומרי חדירה קטיוניים, אניוניים ולא יוניים בשוק, וישנם יצרנים רבים, ואין תקן לאומי לחומר חודר ומפחית קצף. יש להשתמש בכמות קטנה של תוספת, ותכונות כימיות של חומר הומוגני אינן מתנגשות עם החומר החודר ומפחית הקצף.
מוצרים מצופים
אביזרים.
מרפק בזווית ישרה, חומר 304, 18 יחידות/קבוצה, משקל יחידה 200 גרם.
לאחר פעולת הטבילה עצמה, נמצא כי יכולת הזרימה של התרחיף המעורבבת הייתה טובה יותר מזו של תרחיף אבקת זירקוניה 100%, והזרימה הייתה חלקה יותר מזו של תרחיף אבקת זירקוניה 100%, דבר שנחשב נורמלי. התרחיף פוזר באופן שווה על תבנית השעווה, ביצועי היישור היו טובים, התרחיף לא הצטבר, ושכבת החול הייתה אחידה מאוד לאחר הסרת חול זירקוניה.
זמן הייבוש של השכבה העליונה הוא 8~10 שעות, והשכבה השנייה והמאוחרת יותר עשויה מתרחיף אבקת מולאי מפוזר בחול מולאי. הסרת שעווה, קלייה, איחוי ויציקה מתבצעים בהתאם לתהליך הרגיל.
קוורץ התמזג עובר שינוי נפח כאשר קוורץ α מרובע הופך לקוורץ β מרובע, מה שעלול לגרום לסדיקה מיקרוסקופית והתקלפות, ונמצא שיפור בחדירות ובקריסת קליפת התבנית בעת ניקוי.
מורפולוגיה של יציקה.
איכות פני השטח של אביזרי הצינור נדרשת להיות בדרגה A, ודרגה A היא הרמה הגבוהה ביותר הנדרשת. יציקות אביזרי הצינור זוהו על ידי מחלקת בקרת האיכות לא רק כבעלות ערך חספוס נמוך וגימור טוב, אלא גם כבעלות פני שטח עדינים, והתרחיף המעורבב של 70% אבקת קוורץ זירקוניום + 30% אבקת סיליקה מותכת טוב יותר ממוצרי אביזרי צנרת המיוצרים מתרחיף אבקת קוורץ זירקוניום 100%. לאחר מספר אצוות אימות, היציקות היו יציבות מבחינה ממדית וחספוס פני השטח נותר מצוין.
(iii) 50% מכל אחד מאבקת קוורץ זירקוניום ואבקת סיליקה מותכת. אבקת קוורץ זירקוניום הופחתה מ-70% ל-50% ואבקת הסיליקה המותכת הוגדלה מ-30% ל-50%. תצורה זו דורשת הומוגנייזר איכותי כדי לתפקד, לכן ביצענו אופטימיזציה ושיפור נוספים של ההומוגנייזר. הכנת התרחיף ונתוני התהליך הנלווים הם כדלקמן.
- הכנת תרחיף.
סול סיליקה 35 ק"ג + הומוגנייזר 3.5 ק"ג, ערבוב במשך 5 דקות.
הוסיפו 59 ק"ג אבקת זירקוניום, הוסיפו 59 ק"ג אבקת סיליקה מותכת. ערבבו במשך 24 שעות.
- בדיקת סלורי.
ערך צמיגות: 39s, 4# כוס המדידה של ג'ן.
איכות הציפוי: 0.778 גרם, וזה נורמלי מכיוון שחלק אבקת הסיליקה המותכת עולה, ואיכות הציפוי יורדת מעט.
יחס האבקה-נוזל של התרחיף המעורבב היה 1:3.37.
כמות חומר ההומוגניזציה שנוסף היא 2.2% ממסת התרחיף, כלומר 3.5/(35+58+59) × 100%.
- מוצרי מעטפת
אוגן מרפק, חומר 304, 16 חלקים/קבוצה, משקל יחידה 250 גרם.
גוף משאבה, חומר 301, יחידה אחת/קבוצה, משקל יחידה 1 ק"ג.
- תהליך ייצור הקונכייה. שכבה עליונה.
טבלו תערובת אבקת קוורץ זירקוניום 50% + אבקת סיליקה מותכת 50%, פזרו חול קוורץ זירקוניום. שכבה שנייה עד חמישית, בהתאם לתהליך המקובל.
- יציבות של תרחיף
לאחר סיום התערובת של 50% אבקת קוורץ זירקוניום + 50% אבקת סיליקה מותכת עם השכבה העליונה, יש להמשיך לערבב בחבית התרחיף.
ערך הצמיגות של 41s נמדד לאחר השעיית הייצור למשך שלושה ימים, ובדיקת הציפוי הייתה טובה.
תוצאות מזיגה:
| טבלת השוואת דיוק גודל אוגן כיפוף (יחידה: מ"מ) | ||
|---|---|---|
| מיקום/אומנות | אבקת קוורץ זירקוניום 100% | 50% אבקת קוורץ זירקוניום + 50% אבקת סיליקה מותכת |
| היקף חיצוני | 37.58 | 37.35 |
| היקף חיצוני | 37.29 | 37.20 |
| היקף חיצוני | 78.33 | 78.31 |
| היקף חיצוני | 47.65 | 47.65 |
| היקף חיצוני | 35.32 | 35.31 |
| היקף חיצוני | 34.98 | 34.99 |
| קוטר פנימי | 30.53 | 30.52 |
| קוטר פנימי | 30.23 | 30.22 |
| קוטר פנימי | 30.09 | 30.07 |
| קוטר פנימי | 29.86 | 29.87 |
| קוטר פנימי | 9.23 | 9.17 |
| קוטר פנימי | 9.22 | 9.14 |
| מרחק המרכז | 50.92 | 50.90 |
| מרחק המרכז | 69.37 | 69.18 |
