铸造涂料的主要成分

V法铸造缺陷解决方法：

首先，要设计合理的V法浇注工艺，一方面保证金属流下产生紊流，涡流。另一方面保证一定的浇注速度使直浇道始终充满金属液。

其次，控制好冶炼工艺，减少金属液中的气体。

再次，尽量减少EVA薄膜的厚度，并且严格控制V法制芯工艺，防范侵入气孔出现。

最后，主要总结一下防止铸件气孔，V法涂料的选用：

（1）一方面涂料要有良好的附着性，使涂料层能牢固地粘在EVA膜上，另一方面在保证涂料各项指标优良的前提下，最大限度的降低涂料的发气量。经过多次试验，我们将V法专用涂料的发气量控制在10mL/g(100±5℃)以内。

V法铸造选用的是醇基快干涂料，作为涂料溶剂的是乙醇，与此同时，我们是在涂料中加入树脂来提高涂料的强度和附着力。而乙醇，树脂等附加物，都是碳氢化合物，可燃，而且容易产生气体。所以，(1)为了减少气体的产生，我们必须控制好涂料溶剂以及添加物的质量，对乙醇和树脂的加入量，及其中含的水分和杂质必须严格控制，乙醇的纯度应在0.95以上，乙醇的加入量一般应使涂料的波美度保持在75Be。

(2)在保证铸件质量的前提下，尽可能地减少涂料的使用量，一般涂料层厚度应控制在1.5mm，热结点，为了防止粘砂，可以涂刷2mm厚。

(3)涂料层一定要烘干。若涂料快干性不太优良，就一定要采用流动热风干燥。我公司生产的V法专用涂料，具有良好的快干性，可以在常温下自然干燥，与此同时我公司的涂料具有良好的涂挂性、附着性、悬浮性，涂料在喷涂过程中不流淌，不堆积，涂层薄厚均匀连续，从而是涂料层干燥程度一致，浇注后能形成致密的剥离层，有效防止气孔，从而使铸件表面光洁。

铸造涂料的主要涂敷方法

涂料的主要涂敷方法有刷、浸、喷、流等。每种涂敷方法需要不同的涂料性能，而适宜涂敷方法的选择。取决于砂芯(型)形状、大小、批量以及是砂型还是砂芯。根据涂敷工艺方法的不同，若需稀释时，可选用与载体相同类的材料稀释到所需粘度、密度或波美度，且忌涂料过分稀释，以免影响涂料的悬浮性和涂刷性能；使用前应充分搅拌均匀，以便使涂料的性能充分地发挥。

1

刷涂法

要求涂料的类型是触变性流体。刷涂时要求工人有熟练的技术，劳动强大；一般铸件刷一遍即可，厚大件和易粘砂部位可刷两遍。刷涂后，1)醇基涂料立刻点燃，停止时间太长会使载体过分渗入砂型、芯和挥发，造成点燃困难或燃烧不充分。应采取喷灯之类烘烤工具进行烘烤，以免产生气孔缺陷；2)水基涂料应进行充分的烘干，烘干温度及时间根据型、芯的情况而定。

2

浸涂法

将砂芯用手工或机械浸没在涂料槽中，经过一定时间从槽内取出，用振动、旋转、摔动或刷子去除多余涂料。该法是最快的施涂方法，大多用于高生产率的铸车间，容易实现机械操作。使用该方法时，最值得注意的两点：一是应掌握好涂料的密度或波美度，二是适当的浸涂时间。

3

喷涂法

将涂料通过一定的压力喷出并雾化而施涂的一种方法。该方法施涂速度较快，生产效率高，最好用于形状较简单的砂型和砂芯。但使用醇基涂料时，酒精雾化散入空气的量大，污染环境。

4

流涂法

是一种新型快速方法，特别适合在较大砂型和砂芯生产线上的涂料工位进行施涂的要求。

一般铸造厂都用“波美比重计”测量涂料浓度。当你采用浸涂法时可以选用1.65--1.7波美度，如果采用喷涂法时，可以采用1.75--1.8波美度。冬天，选择下限，夏天选择上限。这个指标，在第一层时会显露出模样的白色，不要紧的，到第二层就好了。再有一种操作方法是：第一层用低浓度涂料，第二层用高浓度的涂料工作。铸钢件及铸铁件都适用。

一、铸造涂料主要技术指标

密度

铸造涂料的密度反应了涂料中固体颗粒含量的多少。如果铸造涂料密度过小，则每次涂刷时在砂型和砂芯表面上所形成的涂料层厚度不够，难于起到保护作用，因此，就一般而言，铸造涂料密度大好；但涂料的密度也不是越大越好，若密度过大，涂料涂刷困难，会造成涂层表面不平、局部堆积等问题，也会给铸件质量造成不良影响。涂料的密度和浓度存在一定的关系。铸造涂料的密度可以用量筒称量法测定，也可以通过波美度计测量，但波美度计的读数受铸造涂料粘度的影响较大。

条件粘度

铸造生产中常用4号和1号粘度杯测定涂料的条件粘度。测定粘度的目的在于控制涂料的涂刷性，渗入砂型和砂芯表面的深度和涂层厚度。一般铸造涂料厂家都有推荐的涂刷条件粘度。

悬浮性

悬浮性是铸造涂料的重要工作性能，一般测定方法有相对高度沉降法（量筒法）、沉降仪法和沉降率法。其中量筒法是一种最简单实用的方法。

涂刷性

一般通过操作工人的经验来判定，比较客观的方法是测定铸造涂料在不同剪切速率下的表观粘度。将涂料在低转速（6r/min）下和高转速（60r/min）下的表观粘度的比值既为涂刷指数M。

流平性

在砂型或砂芯表面涂刷或流涂涂料时，刷或流过后建立涂层，其表面往往出现沟槽和刷痕，这些沟槽和刷痕可能在短时间内消失，也可能会保留下来。使湿涂料层表面刷痕或沟槽自动消失的性能称为流平性。

流淌性

由于重力的影响，铸造涂料在铸型（芯）垂直面上有下流趋势，并造成下部涂料厚度大于上部涂层厚度，甚至在铸型（芯）底部形成堆积的现象，这种性质称为流淌性。

渗透性

铸造涂料渗透性是指涂料渗入到砂型孔隙中的能力。铸造涂料渗入量大，可增强涂料对砂型的附着力，同时可加固砂型，提高砂型的抗粘砂能力。涂层渗透深度可用浸涂标准型砂块的方法进行检测。

涂料pH值

通常铸造涂料的pH值在4～11内变动，但碱性的铸造涂料较常采用，通常为8～10的范围内。pH值不仅用作铸造涂料性能的一项指标，在使用和贮存期间还可以用作监测涂料性能有无变动的一种方法，是生产和使用涂料的过程监控指标。通常涂料可用比色法和电位计法测定。

涂层透气性

涂层在金属与砂型（芯）表面之间形成隔离层，要求涂层致密，除消失模涂料外，透气性应低。透气性可利用一定数量的空气在一定压力下通过标准圆柱形试样的方法进行测定。

涂层抗擦落强度

砂型、砂芯上涂料后，要经过搬运、烘干、清除表面浮灰和配箱等工序而不致损坏，因此，经烘干固化后的涂层必须具有一定的表面强度——抗擦落强度。比较准确的测定涂层抗擦落强度的方法有抓搔法、压力法、机械擦刷法、落砂法、振动法等。涂料应用厂家判定涂层抗擦落强度，可采取手搔法，此法可将涂料的抗擦落强度分为四级：

1、好：用手指甲用力划涂料层不掉粉；

2、较好：用手指甲划涂料层就掉粉；

3、可以：用手指用力蹭涂料层就掉粉；

4、差：用手指抚摸涂料层就掉粉。

采用手搔法所测定的涂层表面强度与附和粘结剂的种类和用量有关，随粘结剂用量的增大，涂层表面强度提高。这表明影响涂层表面强度的主要因素是粘结剂的用量和种类。在考虑表面强度问题时，主要考虑粘结剂的影响。

涂料吸湿性

涂刷水基涂料的砂型、砂芯在烘干后会从空气中吸收水分，从而使其性能变坏，强度降低，发气量急剧增加，严重时可致使铸件粘砂、组织疏松和气孔等缺陷。涂料的吸湿性主要和粘结剂有关，水溶性粘结剂具有较强的吸湿性。对浇铸前长期存放涂覆有涂料的砂型和砂芯，必须检测涂层的吸湿性。

测定涂层吸湿性的基本方法是将涂料试样放在湿度一定的恒湿箱中保持一定时间，然后对保持前后的试样进行称量。

涂料导热性

铸造涂料的保温和激冷性能对金属型涂料的选择尤为重要。铸件厚壁处使用激冷涂料，使铸件加速冷却，薄壁处使用保温涂料，使铸件缓慢冷却。涂料导热性可通过浸入熔体法测定涂料发气量。

所谓发气量是指单位质量分数的涂料在高温下产生的气体体积，以mL/g表示，用专门的发气量测定仪进行测定。

灼烧减量

灼烧减量是105～110℃条件下干燥了的涂料样品，在逐渐加热到950～1000℃的非氧化性气氛中灼烧1h后试样减少的质量占原重的百分比。

涂料烧结点

铸造涂料烧结点表示涂料耐火填料颗粒表面或颗粒间混杂物开始熔融的温度。测定涂料少接点的方法有SJY型影像式烧结点测试仪法和管式炉烧结法。用五级评定法进行评价。

涂料耐火度

指铸造涂料中耐火粉料的熔点或软化点，即其耐受高温的能力。

涂料曝热抗裂性

铸造涂料曝热抗裂性指涂料层抵抗高温激热产生裂纹和剥离的能力。用四级评定法进行测定。

中小实型铸造企业采用外购涂料的方法解决涂料来源问题。这些企业涂料用量小，一次购进一定量的涂料后短期用不完，经常发生涂料变质、沉底等质量问题，造成涂料报废。有些交通不便的企业所购进的涂料一旦质量出现问题，无法退货，涂料将批量报废，造成较大的经济损失。因此，这些企业迫切需要自制涂料，并掌握一定的涂料性能调节知识，使自身能够对一些涂料质量问题，通过现场采取措施，挽救问题涂料。企业自制涂料需了解涂料的配方、混制方法、检测方法及涂料性能的变化规律。这些企业条件都比较简陋，需要配制人员能够利用自身的条件特点选择设备和材料。涂料的配方和混制设备有很多选择，掌握了涂料的配制规律和铸造工艺要求，制备出满足使用要求的涂料。配制涂料满足了生产的需要，为企业降低了成本，提高了产品质量；本文将相关经验总结如下，仅供有关中小企业参考。

1、涂料所用原材料简介

确定涂料的配方，需确定涂料的耐火材料组成、悬浮剂、消泡剂、载体溶剂的种类，掌握相关材料的理化性能和微观结构等资料。

1. 1 耐火材料

耐火材料应主要根据铸造合金种类选定。铸铁用涂料的耐火材料常选用鳞片石墨和普通石墨、石英粉、铝矾土、滑石粉、蓝晶石粉等，对几种国外铸铁涂料的耐火材料进行了X射线荧光光谱分析和衍射分析，发现他们的耐火材料常有硅灰石、莫来石、云母、刚玉、锂辉石等，骨料中各种粒型也是搭配使用，具说可提高涂料的透气性和强度，粒型有片状、纤维状及粒状。铸钢件用涂料常选镁砂粉、锆英粉、高铝粉、棕刚玉粉等耐火粉料。对于高锰钢常用电熔镁砂粉和镁橄榄石粉，这些材料可抗高锰钢的碱**蚀。粒度一般在320目—200目，也要搭配使用。此种涂料必须注意镁橄榄石粉中SiO2（石英）含量≥40%时，往往影响涂料的作用，因为SiO2和MnO会产生化学反应而粘砂。

硅灰石【CaO*SiO2】：是一种偏硅酸盐，属三斜晶系，分低温型高温型两种，低温型在1125℃转变成高温型。硅灰石具有针状、纤维状晶体形态(长/径比≥22：1)和良好的耐热性低（耐热度≥1500℃）和烧结性，在涂料中可增加涂料强度、悬浮性和高温透气性。一般应选用SiO2%≥50，沉降度＜70的高温型材料。它在吉林、辽宁地区蕴藏量非常大，可在铸铁涂料中广泛使用。

莫来石【3AI2O*2SiO2】：斜方晶系，熔点1810℃，多角粒型。化学性质稳定。线膨胀系数小（20～1000℃，5.3×10-6/℃），抗激冷激热性好，商品粉料可选用经过高温烧结的煤矸石粉，可保证涂料的高温稳定性。该材料国内供应丰富，价格较低，在铸铁和普通铸钢中可使用。

云母【KAI2（AISi3O20）(OH*F)2】:一种具有层片状的硅酸盐，密度2.6～2.86，导热系数低（平均0.67W/m.K），保温性能较好。其鳞片具有弹性，晶格稳定，热化学稳定性较好。该材料熔点较低（1270～1330℃），用于铸铁涂料时易于粘砂。由于具有片状形态，可赋予涂料防降性、流平行，使涂料具有良好的韧性和抗开裂性，可用于铸铝件涂料中。

蓝晶石【AL2[SiO4]O】：根据含蓝晶石的形态特点，将蓝晶石矿分成3类变态：⑴针状和纤维状集合体（纤维针状矿石）；⑵富含空晶石的假象蓝晶石集合体；⑶蓝晶石结核矿（结核型矿石）。

蓝晶石矿物在高温下（1100～1650℃）煅烧转变为莫来石和熔融状游离二氧化硅（方石英），同时产生不同程度的体积膨胀。其转变反应式为：

3（AI2SiO5） 3AI2O3*2SiO2+SiO2（1300℃以上）

铸造涂料应采用煅烧过的纤维针状产品，它的耐火度比硅灰石和石英粉高，和锆英粉相似，由于它的纤维针状形态，可提高涂料的强度和透气性及耐火度。目前该产品在吉林磐石等地也有出产，可用于铸铁、普通铸钢等涂料中。其它材料的性能本文不在详述，在选用时应仔细查找相关资料。

1．2载液

水或乙醇（甲醇）可作为载液。水基涂料成本比醇基涂料低，且悬浮性好控制，但需要一套烘干和和排除水蒸汽的设备。醇基涂料烘干容易，很多小型企业经常使用，但它有以下问题：浇注时发气量大，成本高，涂料气味很大，影响工人健康，安全性也差。一般建议多采用水基涂料工艺，尤其是一些形状较简单的铸件，如锰钢锷板等。甲醇的应用可改善烘干质量，可和乙醇配合使用。

1．3粘结剂

根据载液的不同，粘结剂分为水基用和醇基用两种。对粘结剂的一般要求是：在水中或乙醇中易溶易分散；具有较高的干强度，尤其是高温强度。糖浆、纸浆、酚醛树脂、聚乙烯醇（PVA）、聚乙酸乙烯乳液（白乳胶）、聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、羧甲基纤维素（CMC），以及高温性能好的粘土、磷酸二氢铝、硫酸盐、松香、水玻璃和硅溶胶都可作为涂料的粘结剂。酚醛树脂、既具有较高的常温强度，又具有较高的高温强度，我们在涂料中广泛应用。水基涂料可直接采用碱性液态酚醛树脂，醇基涂料采用热固性酚醛树脂，先在酒精中泡开，溶化后再加入涂料中，它和PVB配合使用效果更佳。聚乙烯醇（PVA）和磷酸二氢铝配合使用，效果也较好，成本也低。某些商品涂料具有硬化可逆性，即掉到地上已硬化的涂料仍可重复混制、使用。某些水溶性树脂，如PAM就具备这种性能。

1. 4悬浮剂

常用的悬浮剂有锂基、钠基或有机膨润土、凸凹棒土、CMC等。锂基膨润土不但悬浮性好，所制涂料的涂刷性能也较好，在醇基涂料澡中经常采用，但采用锂基土的涂料易于发生“沉死底”的现象，涂料最好现配现用。要水基涂料中可采用钠土和CMC配合使用，效果也较好。有机土效果最好，价格过高，一般在要求较高的醇基涂料中少量加入。选用膨润土类悬浮剂时，在保证悬浮性的前提下，加入量越少越好，加入量过大涂层易开裂。

1．5其它添加剂

实型（或消失模）涂料还需加入以下几种助剂：⑴表面活性剂 用来改善涂料对塑料模样表面的润湿性，常用的是非离子型的表面活性剂JCF（脂肪醇聚乙烯醚）、OP-10（烷基酚与环氧乙烷的缩合物）、NNO（萘磺酸钠甲醛缩合物），它兼有分散和减水作用。表面活性剂易于产生气泡，在涂料中尽量少加或不加。⑵消泡剂 涂料在高速搅拌过程中也可能卷入空气产生气泡，因此要加入少量的消泡剂。常用的有正辛醇、正丁醇、SPA-202脂肪族矿物油、SAF（聚甲基硅氧烷乳液）。⑶防腐剂 常用的防腐剂有五氯酚萘、五氯苯酚、苯甲酸钠、甲醛等。⑷碳吸附剂 冰晶石（Na3AIF6）在高温下形成活性NaF、AIF3等，对模样分解出的碳产生吸附作用，使之不沉淀在铸件表面，从而防止铸件表面积碳的产生。此外，涂料中还掺入氧化铁粉（Fe2O3），提高涂料的自剥离能力和抗氮气孔能力。件表面光洁，并在一定程度上提高尺寸精度。

2涂料的作用和性能要求

涂料可以填充型和芯的表面孔隙在高温下抑制砂型与金属液的热相互作用 (机械渗透和化学侵蚀)，从而防止机械粘砂，使铸件表面光洁，并在一定程度上提高尺寸精度。涂料还能够提高型和芯的表面强度，防止因液体金属的冲刷作用而发生砂眼、毛刺等缺陷。涂料层的隔离作用，还能够防止因型和芯受热产生大量气体侵入铸件而形成气孔缺陷。热膨胀低的涂料还可减少铸件夹砂缺陷。此外，通过在涂料中添加绝热保温材此外，通过在涂料中添加绝热保温材布，调节热流的传递和运动，控制合金的凝固和结晶过程，从而消除缩松缺陷。在涂料中添加某些特殊附加物，还能做到局部孕育或表面合金化，达到改善组织的目的。涂料的这些作用，近来也受到人们的重视。对于涂料的性能，有许多要求：

2.1悬浮稳定性，涂料应当在一定时间内不沉淀、不分层、不结块并保持密度的 均匀性。悬浮性主要决定于所添加的悬浮剂 的质量和加入量，以及耐火填料的颗粒大小和比重等。

2.2渗透性，它表示涂料在涂覆后能够渗入型或芯表层一定深度的能力。渗透性并不是越大越好。渗透性过大，会造成不必要的浪费，或难以保持一定的厚度。渗透性过小，涂料在型或芯上的附着力小，烘干和浇注时易起皮破损。渗透深度取决于耐火材料的粒度、涂料的比重和粘度、涂料悬浊体系的表面特性和内部结构特点，以及涂料与型或芯的润湿性等。

2.3触变性，(摇溶性) 物理化学中把触变性现象视为一种溶胶软胶可逆等温转变过程。触变性包括剪切变稀粘度依时性的两个方面：一是在剪切力作用下能变稀，剪切力去除后又会恢复原先的状态，二是上述变稀或变稠都有一个时间进程。通俗地说，就是“一搅就稀，静止还稠”。好的涂料应当具有一定的触变性，使用时 “稠而不粘，滑而不淌”，便于涂刷、浸涂、喷涂，而涂料既不堆积，也不流失。触变性是现代铸造用的涂料的主要工艺性能之一。它在一定程度上是反映涂料许多工艺性能 (如悬浮性、涂刷性等)好坏的综合指标。触变性取决于涂料悬浊体系的内部结构特点，可以通过在一定剪切速率下涂料的表观粘度和时间的关系来判断。

2.4涂覆性， 它表示涂料以一定厚度均匀覆盖在型或芯表面的难易程度。涂覆时应当不堆积、不流失，也不损坏型或芯的表面。目前还没有直接测定涂覆性的办法，一般可以用涂料的粘度、比重、触变性、涂层厚度或涂挂重量等指标综合衡量。

2.5表面强度， 涂料必须有足够的表面强度，以防止涂层在搬运和合箱过程中损坏。

2.6高温抗裂性， 涂层在烘干和浇注过程中应当不开裂，以防止铸件产生毛刺或脉纹。

2.7抗粘砂性， 防止粘砂的能力是涂料的主要性能之一。它主要取决于涂料的组成，尤其是耐火材料的性质以及浇注时的气氛。涂层的厚度、强度、抗裂性对抗粘砂性也有影响。

存期长、无公害、低成本、适应性广等。除上述性能外，还要求涂料发气少、存期长、无公害、低成本、适应性广等。涂料要全面满足以上要求，实际上是困难的。对于不同的砂型种类、不同的铸件(甚至同一铸件的不同部位)，应当根据低成本高质量的原则选择使用适当的涂料。

3、制备和涂挂

3.1 水基实型涂料配方

首先应根据铸造合金的种类和铸件大小等要求确定制备涂料的性能，如耐火能力，涂层强度，涂料保存时间等，然后选择耐火粉料、载液、粘结剂、悬浮剂和助剂，经试验调整调整并确定配方。表1，表2和 表3列出了配制的几种配方。

3.1表1 铸铁水基实型涂料配方

涂 料

组 分

碱性酚

醛树脂

CMC

钠土

水

氧 化

铁 粉

锆 粉

锂辉石

莫来石

WT/%

60

3

30

600

5

100

400

500

3.1表2 高锰钢实型醇基涂料配方

涂 料

组 分

酚醛

树脂

PVB

锂土

酒精

氧 化

铁 粉

锆 粉

电熔

镁粉

正辛醇

WT/%

30

6

30

500

5

170

830

5

3.1表3 铸铁醇基实型涂料配方

涂料

组分

酚醛

树脂

PVB

锂土

酒精

氧化

铁粉

锆粉

石墨

鳞片

石墨

WT/%

25

8

25

550

5

150

800

50

3．2涂料的制备

制备时一般先在分散机中分散，再经过研磨设备研磨。对于年用量100t以下的企业，2~3千瓦的分散机即可。其叶轮有叶片和圆盘两种。叶片式搅拌力较大，能使物料上下翻动，但转速稍高就会引起物料飞溅，圆盘式叶片上下交错分布，对物料有很强的剪切作用，可平稳地高速转动，分散效果较好，生产率也较高，设备可自制。叶轮的线速度可选用大于200cm/min的为宜。对于产量要求不高的企业，也可选用小型球磨机，圆桶直径在0.5-0.8mm左右，转速100转/min左右。涂料在球磨机中研磨，除分散效果良好外，还可使骨料破碎，起到对涂料的活化作用，提高涂层的质量。球磨机比胶体磨效果好，经球磨机研磨好的涂料不但涂层强度高，而且流平性和涂刷性等工艺性能都较好，球磨时间4h以上。

水基涂料的搅拌程序一般是将膨润土、CMC和水置于分散机中搅拌成浆状再加入耐火材料连续搅拌，然后依次加入粘结剂、表面活性剂等助剂。膨润土和CMC预先泡好，效果会更好。醇基涂料如使用锂基膨润土作悬浮剂，应预先用水预发24h以上，酚醛树脂和PVB等也要先用酒精泡开，再将其加入分散机中混合。我们也采取过将泡好的酚醛树脂和锂基膨润土混合碾压成预混体长期保存，使用时按比例加入到其它混合料中一起混制成涂料。该法对于小型企业非常适用。

3. 3 涂料的涂敷

根据铸件的生产批量来选用涂料的涂挂方法。对于单件、小批量生产的模样，宜采用刷涂。对于较大的铸件可采用流涂。流涂的涂料粘度应小一些，并具有较好的涂挂性能；批量和形状复杂的模样采用浸涂和流涂，薄壁易变形的模样采用喷涂法。几种方法可结合使用。涂料必须均匀覆盖模样表面，无缺涂、过度流淌或夹杂气泡。涂层厚度一般在0.5-2.5mm，可根据铸件形状、薄厚、复杂程度、合金种类、浇口静压头高度等因素确定。

一般需涂1-3次，每次涂层均需干燥，如干燥后的涂层产生裂纹，应及时降低涂料的比重、膨润土加入量，适当增加粘结剂的加入量。涂层干燥，一般在烘炉中通过热空气（低于60℃）循环实现。烘干时间3-10h。也可采用室外晾干、红外线或微波干燥。

4、质量与性能检测

涂料性能的检测是保证涂料质量的必要重要条件，涂料的物理性能，如比重、粘度和悬浮性可以在试验室中用常规仪器检查。比重的检测最好用称重法，因为实型涂料的粘度大，比重计及波美度计不易自由悬浮，影响检测结果。比重的检测非常重要，它直接影响涂层厚度，并可控制溶剂的加入量。涂层厚度可采用称量法和专用卡尺测得。涂层透气性测定有多种方法，在试验室采用固定配方的膨润土湿型砂标准试样，在一端涂上涂料后烘干，在普通透气性仪上测定。在生产现场，可采用测定浇注时间的方法间接估算涂层透气性。

涂层强度采用SVQ型涂料涂层强度测定仪测定。测试前先向底座的涂料槽中逐层涂刷涂料并烘干，经打磨保证涂层厚度为1.2mm。测试时开动空压机向空腔内加压，直至涂层破裂，从压力表上读出最高压力，该压力值即作为涂料的涂层强度值。对表2和表3的涂料性能进行了测定，结果如表4和表5。

表4 铸铁水基实型涂料性能

涂料名称

（24h）

悬浮性

g/cm-3

密度

透气性

涂层强度

MPa

高温急热

抗裂性

发气量

Ml/g

自制 1

98

1.90

17

0.15

1级

21

表5 实型醇基涂料性能

涂料名称

悬浮性

（2h）

密度

g/cm-3

透气性

涂层强度

MPa

高温急热

抗裂性

发气量

Ml/g

自制 2

自制 3

95

98

1.58

1.25

75

80

0.075

1.0080

1级

1级

22.5

20.0

5、生产应用

某厂生产球铁杆头铸件，需要一批高质量的实型涂料，采用进口阿什兰消失模涂料，效果良好，但价格太高。采用国产的商品涂料，质量不是很稳定，如采用仅依靠进口涂料，势必增加很多成本。我们通过分析认为，如大部分采用国内材料，粉状材料成本可降低至4000元以下，经济效益是非常明显的，而且可以根据需要随时进行性能调整。

根据资料配制以270目高铝粉为耐火材料的涂料，粘结剂采用白乳胶。经轮试验后发现，涂料透气性较差，涂料易起泡，铸件废品很多，最初两次几乎没有成品。采用200目莫来石和锂辉石做为骨料，以水溶性酚醛树脂为粘结剂，经试验效果较好，所生产的铸件基本都浇成了，铸件粘砂较严重。随即又在配方中添加了320目锆粉，进行了试验，效果非常明显。铸件浇铸后涂层和铸件非常易于剥离，完全解决了粘砂的问题，而且铸件的成品率较高，达到了同批浇注的采用阿什涂料的水平。配方如表1。

某厂实型法生产球磨机鄂板高锰钢铸件，以前涂料依靠购买商品涂料，经常发生涂层开裂、粘砂等涂料废品。为了自己解决涂料问题，曾经试验过多种配方，都没有成功，尤其是粘结剂和骨料的选择，问题较大。如采用PVA加硫酸盐粘结剂+高铝粉等配方，涂料的常温强度可以，但高温强度低，铸件粘砂严重。经过试验采用表2的配方，采用该厂的球磨机等现用设备，成功的生产出了大批铸件。配制用于铸铁材质的石墨涂料配方见表3。

6、结论

6.1中小实型铸造厂采用各种国产材料自制涂料，可降低材料成本，提高产品质量，也可增强灵活性，提高市场竞争力。正确选用涂料的配方、原辅材料是自配涂料成败的关键。配方的选择除考虑技术因素外，还应考虑材料的成本，可优先采用当地和较近地区的材料。

6.2从国际范围看，商品涂料的品种将日益增多，涂料的工艺性能和涂覆方法在不断改善和革新。由于烘炉烘干费用高，使用水基涂料显得不那么经济，而采用低“泡沫”载体涂料、干态涂料、静电粘结涂料、光辐耐固化涂料等，将成为涂料发展的趋 向。总之，未来的涂料，应用效率将更高，效果将更好。由于严格的环境保护法的限制，可望在几年之内有的国家将不再使用易燃涂料。从国内情况看，涂料的基础理论研究以及新型触变性涂料的研制和应用会取得新的成果，浅色和自色涂料的应用将会逐步扩大。涂料专业定点生产和商品化、优质化，在短期内也将逐步实现。

不属于

树干涂白剂是将生石灰加水熟化，加入油脂搅拌后加水制成石灰乳，再倒入石硫合剂原液和盐水，充分搅拌即成。

危险物品，是指易燃易爆物品、危险化学品、放射性物品等能够危及人身安全和财产安全的物品。

白炭黑 白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。白炭黑是多孔性物质，其组成可用SiO2·nH2O表示，其中nH2O是以表面羟基的形式存在。能溶于苛性碱和氢氟酸，不溶于水、溶剂和酸（氢氟酸除外）。耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性。

白炭黑按生产方法大体分为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑。气相法白炭黑常态下为白色无定形絮状半透明固体胶状纳米粒子（粒径小于100nm），无毒，有巨大的比表面积（100~400m2／g）(使用3H-2000BET-M型比表面积仪BET法测试)。气相法白炭黑全部是纳米二氧化硅，产品纯度可达99％，粒径可达10~20nm，但制备工艺复杂，价格昂贵；沉淀法白炭黑又分为传统沉淀法白炭黑和特殊沉淀法白炭黑，前者是指以硫酸、盐酸、CO2与水玻璃为基本原料生产的二氧化硅，后者是指采用超重力技术、溶胶-凝胶法、化学晶体法、二次结晶法或反相胶束微乳液法等特殊方法生产的二氧化硅。白炭黑比表面积研究是非常重要的，白炭黑的比表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的，国内目前有很多仪器只能做直接对比法的检测，现在国内也被淘汰了。目前国内外比表面积测试统一采用多点BET法，国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的，请参看我国国家标准（GB/T 19587-2004）-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积检测其实是比较耗费时间的工作，由于样品吸附能力的不同，有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间，如果测试过程没有实现完全自动化，那测试人员就时刻都不能离开，并且要高度集中，观察仪表盘，操控旋钮，稍不留神就会导致测试过程的失败，这会浪费测试人员很多的宝贵时间。真正完全自动化智能化比表面积测试仪产品，才符合测试仪器行业的国际标准，同类国际产品全部是完全自动化的，人工操作的仪器国外早已经淘汰。真正完全自动化智能化比表面积分析仪产品，将测试人员从重复的机械式操作中解放出来，大大降低了他们的工作强度，培训简单，提高了工作效率。真正完全自动化智能化比表面积测定仪产品，大大降低了人为操作导致的误差，提高测试精度。F-Sorb 2400比表面积分析仪是真正能够实现BET法检测功能的仪器（兼备直接对比法），更重要的F-Sorb 2400比表面积分析仪是迄今为止国内唯一完全自动化智能化的比表面积检测设备，其测试结果与国际一致性很高，稳定性也很好，同时减少人为误差，提高测试结果精确性。具体标准详细信息可以登陆相关网站查

沉淀白炭黑主要用作天然橡胶和合成橡胶的补强剂、牙膏摩擦剂等。气相白炭黑主要用作硅橡胶的补强剂、涂料和不饱和树脂增稠剂，超细二氧化硅凝胶和气凝胶主要用作涂料消光剂、增稠剂、塑料薄膜开口剂等。

2，生产方法

制备白炭黑的传统方法是利用硅酸钠、四氯化硅、正硅酸乙酯做硅源，除硅酸钠以外，其它成本都很高。新方法采用廉价的非金属矿作为硅源，大大降低了白炭黑的生产成本。

2．1传统方法

（1）气相法

主要为化学气相沉积（CAV）法，又称热解法、干法或燃烧法。其原料一般为四氯化硅、氧气（或空气）和氢气，高温下反应而成。反应式为：

SiCl4＋ 2H2＋ O2—>SiO2＋4HCl

空气和氢气分别经过加压、分离、冷却脱水、硅胶干燥、除尘过滤后送入合成水解炉。将四氯化硅原料送至精馏塔精馏后，在蒸发器中加热蒸发，并以干燥、过滤后的空气为载体，送至合成水解炉。四氯化硅在高温下气化（火焰温度1000~1800℃）后，与一定量的氢和氧（或空气）在1800℃左右的高温下进行气相水解；此时生成的气相二氧化硅颗粒极细，与气体形成气溶胶，不易捕集，故使其先在聚集器中聚集成较大颗粒，然后经旋风分离器收集，再送入脱酸炉，用含氮空气吹洗气相二氧化硅至PH值为4～6即为成品。

德国迪高沙（Degussa）公司和美国卡伯特（Cabot）公司的气相法生产技术全球领先。他们的生产装置规模大，自动化程度高，产品成本低，牌号（尤其是应用于特殊领域的功能性专用产品牌号）多，品质好，如表面积分布均匀、含水量低。我国沈阳化工股份有限公司及上海氯碱化工股份有限公司也采用气相法生产，但在生产规模、生产技术、自动化程度及产品牌号等方面远不及国外大公司。广州吉必盛科技实业有限公司是目前国内产量最大，牌号最全，技术最先进的气相二氧化硅供应商，是气相二氧化硅国家标准GB20020-2005负责起草单位。

（2）沉淀法

沉淀法又叫硅酸钠酸化法，采用水玻璃溶液与酸反应，经沉淀、过滤、洗涤、干燥和煅烧而得到白炭黑。反应式为：

Na2SiO3 + 2H+ —>白炭黑 + 2Na+ + H20

国内大部分生产企业采用沉淀法。

2．2新方法

新方法主要以非金属矿及其延伸物为硅源，采用沉淀法制备白炭黑。其技术关键是将结晶的二氧化硅和硅酸盐转变成非晶态二氧化硅。原料主要有硅灰石、蛋白石、埃洛石、橄榄石、蛇蚊石、高岭土、硬质高岭土、煤矸石、粉煤灰等。

本报告着重介绍以高岭土或硬质高岭土、煤矸石或粉煤灰为原料制备白炭黑的工艺技术。

（1）以高岭土或硬质高岭土为原料

先将高岭土或硬质高岭土粉碎至50~60目，然后在500~600℃高温下焙烧2小时，再将焙烧土与浓度30%的工业盐酸按1：2.5（重量）配料，在90℃左右酸浸7小时，经中和、过滤、洗涤、干燥得到白炭黑，产品质量符合GB10507-89标准；同时得到高效净水剂聚合氯化铝。焙烧及酸浸反应式如下：

焙烧：Al2O3•2Si02•2H20 —>Al2O3•2Si02 + 2H20

酸浸：Al2O3•2Si02 + 6HCl + 9H20 —>2AlCl3•6H20 + 2SiO2

（2）以煤矸石或粉煤灰为原料

先将煤矸石或粉煤灰粉碎至粒度小于120目，然后分两步：

第一步生产硅酸钠：将粉碎的煤矸石或粉煤灰与纯碱按重量比1：50混合均匀，经高温冶融（1400~1500℃，1小时）、水萃浸溶（100℃以上，4~5小时）、过滤去杂质、浓缩滤液到45~46波美度即得到硅酸钠。

第二步生产白炭黑：先将硅酸钠配成水玻璃溶液（模数为2.4~3.6,SiO2含量为4~10%）,然后在5~20%的硫酸中酸浸（28~32℃，8~16小时），再升温至80℃，搅拌，调节PH值为5~7，熟化20分钟，再经过滤洗涤、干燥、分选，得到白炭黑。该白炭黑为活性，纯度高。

3，产能/产量

国内以沉淀法白炭黑为主，于1958年实现沉淀法白炭黑的工业化生产，但产量小，发展较慢。1987年产量还仅有2687吨；1990年突破万吨达到1.06万吨；1994年增长至2.81万吨，比1987年增长9.4倍；1997年我国白炭黑产量达到了8万吨左右；2004年上升到近30万吨。可见近十几年来我国白炭黑产量是突飞猛进。

国内白炭黑的生产分布比较广泛，一共有十几个省市生产，其中产量较大的是福建、山东、江苏、江西等省。目前国内一共有几十家白炭黑生产企业，总产能在40万吨/年左右。其中规模较大的沉淀法白炭黑生产企业有福建南平嘉联化工有限公司、上海九琛精细化工有限公司、株洲兴隆化工实业有限公司、罗地亚白炭黑（青岛）有限公司、无锡恒亨白炭黑有限责任公司，滕州辛绪化工有限公司等。气相法白炭黑方面，广州吉必盛科技实业有限公司产能达到6000吨/年，是国内最大的气相二氧化硅供应商。

由于看好白炭黑市场前景，目前国内一些企业正在建设或计划建设白炭黑项目，有改扩建，也有新建。如上海九琛精细化工有限公司、濮阳市光璞石化公司、湖北兴发集团等。

预计2010年我国白炭黑产能有望突破100万吨/年大关。