不锈钢铸造用锆粉涂料、铝矾土涂料、刚玉粉涂料、石英粉涂料的特点是什么

铝矾土的用途

铝矾土的作用主要分为两个方面，一个是金属、另外一个就是非金属。

金属方面

金属方面铝矾土的主要作用就是生产铝，毕竟金属铝在自然界中几乎不会以自然铝的形式存在，不是氧化物就是氢氧化物，而铝又是世界上仅此于钢铁位居二位重要的金属，所以理所当然的，分布范围很广的铝矾土自然而然的就成为提炼铝的原材料了。

非金属方面

1、作耐火材料：铝矾土熟料在工业上是常见耐火材料和防腐材料，其能忍耐的高温在1700度左右，在一些电炉和高炉上，其耐火性能比普通的黏土耐火砖要好的多。

2、做铸造涂料：将铝矾土熟料加工成细粉后做成各种铸造涂料，如消失模铸造涂料等等，可用于军事、航天、仪表等方面。

3、作为浇注料：将镁砂和矾土熟料作为原料，加入适当结合剂，用于浇注盛钢桶整体桶衬作用很不错。

4、可用于制造研磨材料、矾土水泥、陶瓷工业以及化学工业可制铝的各种化合物。

1、炼铝工业。用于国防、航空、汽车、电器、化工、日常生活用品等。

2、精密铸造。矾土熟料加工成细粉做成铸模后精铸。用于军工、航天、通讯、仪表、机械及医疗器械部门。

3、用于耐火制品。高铝矾土熟料耐火度高达1780℃，化学稳定性强、物理性能良好。

4、硅酸铝耐火纤维。具有重量轻，耐高温，热稳定性好，导热率低，热容小和耐机械震动等优点。用于钢铁、有色冶金、电子、石油、化工、宇航、原子能、国防等多种工业。

产地分布

已知赋存铝土矿的国家有49个。中国有丰富的铝矾土资源，约37亿吨，居世界前列，与几内亚、澳大利亚、巴西同属世界铝矾土资源大国。但生产供耐火材料用的高铝矾土的国家只有圭亚那和中国，其他国家的铝矾土含铁量高，多用于炼铝和研磨材料。

中国铝土矿资源比较丰富，在全国18个省、自治区、直辖市已查明铝土矿产地205处，其中大型产地72处（不包括台湾）。主要分布在山西、山东、河北、河南、贵州、四川、广西、辽宁、湖南等地。

主要成分

特种硅藻土，除去了硅藻土中5—8%的结合水及有机质和杂质；AL2O3,Sio2.；铸造涂料悬浮剂（锂基凹土，有机土等）。

铝矾土，主要成分是氧化铝，系含有杂质的水合氧化铝，是一种土状矿物。白色或灰白色，因含铁而呈褐黄或浅红色。密度3.45g/cm3，硬度1～3，不透明，质脆。极难熔化。不溶于水，能溶于硫酸、氢氧化钠溶液。主要用于炼铝。

石英砂是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，其主要矿物成分是SiO2 ，石英砂的颜色为乳白色、或无色半透明状，硬度7，性脆无解理，贝壳状断口，油脂光泽，密度为2.65，堆积密度（1-20目为1.6~1.8），20-200目为1.5，其化学、热学和机械性能具有明显的异向性，不溶于酸，微溶于KOH溶液，熔点1750℃。

蓝晶石，又名二硬石，属硅酸盐类矿物，是一种耐火度高、高温体积膨胀大的天然耐火原料矿物。蓝晶石为三斜晶系，通常呈扁平状的柱状晶体，晶面上有平行条纹。颜色呈淡蓝色或青色、亮灰白等。硬度为5.5－7.0，比重:3.53－3.65。其在1100℃以上高温逐渐转化莫来石，1450℃完全转化莫来石结束。转化后在1810℃分解为刚玉和液相，是替代刚玉质耐火材料的理想矿物。

石墨粉质软，黑灰色；有油腻感，可污染纸张。硬度为1～2，沿垂直方向随杂质的增加其硬度可增至3～5。比重为1．9～2．3。在隔绝氧气条件下，其熔点在3000℃以上，是最耐温的矿物之一。常温下石墨粉的化学性质比较稳定，不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂。

铬铁矿是一种矿物，主要成分为铁、镁和铬的氧化物：(Fe, Mg)Cr2O4，是尖晶石的一种。它是可开采的铬矿石，矿物成分较复杂，镁的含量不定，有时也含铝和铁元素。自然界含铬矿物约30种,但具有工业价值的只有铬铁矿,铬铁矿难熔，用作耐火材料，也用于制取三氧化二铬、重铬酸钠、重铬酸钾等铬化合物。

优　势

1、与磷酸盐涂料相比它特有的物理性能决定了它的优势；

2、透气好；

3、保温隔热效果明显，熔点在1650℃以上；

4、喷吐后附着力强且不宜剥落，通常一周后才需修补，ZD涂料不需要象其它涂料一样每次开摸要喷涂，省却每天因喷补涂料而拆装摸具的繁琐工作；

5、相对而言价格便宜，大大降低了因使用醇基涂料或进口涂料所带来昂贵的生产铸造成本；

6、大大提高生产效益。

特级铝矾土粉无毒。

铝矾土砂（粉）是选用煅烧过的熟铝矾土矿石用雷蒙磨加工制成的细粉，粒度通常为100目-325目，属新型硅铝系高级耐火材料。

适用于熔模铸造用面层涂料及撒砂料，同时也可作为其它各种铸造涂料的耐火骨料。铝矾土砂膨胀系数小、耐火度高、化学稳定性好，在耐火材料行业得到了广泛的应用，属于消失模铸钢、铸铁涂料常用耐火材料。

铸造行业用的铝矾土粉主要是生产各种铸造涂料，如消失模铸造涂料、各种砂型铸造涂料的耐火骨料及熔模铸造面层粉料。

分布：

已知赋存铝土矿的国家有49个。我国有丰富的铝矾土资源，约37亿吨，居世界前列，与几内亚、澳大利亚、巴西同属世界铝矾土资源大国。但生产供耐火材料用的高铝矾土的国家只有圭亚那和我国,其他国家的铝矾土含铁量高，多用于炼铝和研磨材料。

我国铝土矿资源比较丰富，在全国18个省、自治区、直辖市已查明铝土矿产地205处，其中大型产地72处(不包括台湾)。主要分布在山西、山东、河北、河南、贵州、四川、广西、辽宁、湖南等地。

以上内容参考 百度百科-铝矾土粉

(1)耐火度；

(2)密度；

(3)热膨胀系数；

(4)粒型与粒度分布；

(5)与金属液的化学反应性；

(6)发气量；

(7)与涂料中其它成份的互融性；

(8)对操作工人健康与环境是否影响。

1、铝矾土粉

铝矾土以其耐火度高、化学稳定性好，膨胀系数小且来源丰富、价格低等特点，近年来在普通铸造钢涂料及铸铁涂料中广泛应用。

1.1化学成分

铝矾土中的Al2O3含量、烧结温度及Ti02、FeO3等杂质含量对涂料影响较大，因此选用Al2O3含量高的矿石经1450℃-1500℃锻烧后，精选熟料研磨，制成细粉后，酸洗处理仍是关键一步，不经酸洗处理的铝矾土除Ti02、FeO3含量较高外，锻烧及研磨过程中混入的灰尘及机械铁增多，(目前铝矾土细粉的加工多以雷蒙磨为主，耐磨件大多是高猛钢铸件，混入的机械铁用磁选难以除去。)制备的涂料一是耐火度受影响，二是漂浮物及沉淀物增多，影响涂料的涂刷性、悬浮性及存放时间。

1.2粒度

铝矾土的粒度及粒度分布是影响涂层致密度和透气性的重要因素，特别是消失模涂料，泡沫塑料模样在烧结过程中的热解产物通过涂层能否顺利排出，消失模涂料的透气性是区别于其它砂型铸造涂料的一大特点。翔宇公司根据不同需要，将铝矾土的粒度级配成两种不同规格分别使用于砂型铸造涂料和消失模涂料中。

砂型铸造涂料所用铝矾土粉的粒度分布为：

-270目至320目，集中率为96 %

+270目 不大于1%

消失模涂料所用铝矾土的粒度分布为：

-270目至-320目 78%

-200目至-270目 15%

-100目至-200目 5%

+100目不大于 2%

以上粒度分布同时适用于其它耐火填料的级配。

2、锆英粉和N-3粉

锆英粉由锆英砂加工而成，其线膨胀系数小、热震稳定性好，耐火度高且在高温时对大多数合金不起化学作用，是一种良好的耐火填料，多用于不锈钢、高合金钢铸件，进口锆英粉国外多采用气流磨研磨，Zr02含量大于65%，且杂质含量低，国内加工的锆英粉多为雷蒙磨研磨，杂质含量相对较高，近年来锆奂粉来源较为复杂，价格一路走高，很多涂料厂家都在寻找锆英粉的替代产品，来降低铸钢涂料的成本，翔宇公司成功研制了一种人工合成新型耐火填料N-3粉，已广泛应用于铸钢涂料。

N-3粉是由几种天然耐火材料按比例合成，电熔、粉碎、酸水洗而制得，耐火度、线膨胀系数、化学稳定性都接近锆英粉，且不与FeO3等碱性氧化物起反应，有利于涂料的防粘砂性，价格仅为锆英粉的三分之一。

3、镁砂粉和镁橄榄石粉

镁砂粉和镁橄榄石粉通常作为配制碱性铸钢件用涂料的首选耐火材料，镁大海粉主要成份为天然菱镁矿石(MgCO2)煅烧而得到的烧结块经破碎、研磨、磁选加工而成，值得特别注意的是以下几点：

(1)烧结块必须是经1500℃-1600℃煅烧的所谓烧死块，颗料致密坚硬，MgO含量大于90%，否则高温浇注时涂层易产生龟裂。

(2)烧结块含铁及氧化铁成份等磁性物相当高，翔宇公司采用5000高磁双辊磁选机磁选两遍，选出磁性物高达25%左右。所以想获得优质镁砂粉，磁选是关键一步。

(3)镁砂粉易吸水受潮板结，应特别注意粉中水份含量。

镁橄榄石粉中应主要控制氧化铁含量，不得大于10%，蛇纹石(含水镁硅酸盐)含量愈小愈好，一般不大于20%，否则耐火度下降，灼减量和发气量增大。

4、棕刚玉粉和白刚玉粉

棕刚玉是以铝矾土为原料，经2000℃-2400℃高温治炼制得，白刚玉是用氧化铝粉经电熔再结晶而制得，其基本矿物为a-Al2O3 ,前者大于94%，后者大于97%，刚玉硬度高、熔点高、热导率大、热稳定性好，不易龟裂，抗酸、碱性好，棕刚玉粉适用于配制普通铸刚及合金钢涂料，白刚玉粉因其价格昂贵，往往作为大型铸钢件涂料的复合填料。需要说明的是磨料用刚玉粉和铸造涂料用刚玉粉的粒度分布及标号均不一致，使用时应按涂料用耐火填料的粒度组成级配。另市场上有废沙轮研磨制成刚玉粉，其杂质含量高，选购时要特别注意。

5、石英粉和熔融石英粉

石英粉是传统使用的耐火填料之一，因价格便宜、资源丰富，仍为众多厂家所采用，但其耐火度较低、线膨胀系数大，只限适用于铸造涂料及小件铸钢涂料，翔宇公司采用熔融石英粉和普通石英粉复合，在消失模铸钢及铸铁涂料中应用，有效发送了因石英粉相变膨胀而导致的涂料开裂、剥落等现象，效果很好。熔融石英粉的特点是：热膨胀率低、热稳定性好、高温抗蠕变能力强，尤其适用于消失模涂料。

6、其它耐火填料

除以上所述的几种耐火填料外，还有莫来石粉、铬铁矿粉、高铝钢玉粉、硅藻土粉、滑石粉、云母粉、长石粉等，依据涂料的功能需要，可单独选用或复合后作为耐火填料使用，这里不一一详述，翔宇公司均有供应。总之，耐火填料是涂料的主体部分，对涂料的效果起着决定性的作用。选择耐火填料应着重考虑耐火填料的矿物组成、纯度、杂质含量、粒度组成等主要指标。

消失模涂料一般由耐火材料、粘结剂、载体(溶剂)、表而活性剂、悬浮剂、触变剂以及其他附加物组成。各种组分被均匀混合在一起，在涂料的涂挂和金属液浇注过程中综合发挥作用。

消失模涂料配方

1、铝矾土90%，石英粉10%，酚醛树脂2%，白乳胶2%，钙膨润土3%，洗衣粉0.1%，异丙醇0.1%，适量的水

2、矽砂粉与铝矾土比例2：3，(耐火材料100%)，GM-1树脂2%，矽溶胶3%，锂膨润土1%，CMC1.5%,平平如0.3%，减水剂0.5%，适量的水

3、铝矾土60%，片状石墨40%，矽溶胶4%，粘结剂4%，膨润土1%氧化铁3%，CMC3%,N助剂0.5%

以上配方比例之和为100%。

消失模涂料厚度

涂层厚度的确定：

铸件重量(kg) 涂层厚度(mm) 用 途

500 1.5~2.0 大铸铁、铸钢件

消失模涂料性能

消失模涂料的性能包括众多指标：轻度、透气性、耐火度、绝热性、耐急冷急热性、吸湿性、清理性、涂挂性、滴淌性、悬浮性等，这些性能指标可以归纳为两类：工作性能和工艺性能。涂料的强度、透气性、耐火性、绝热性、耐急冷急热性等均为工作性能，

消失模涂料起泡

消失模涂料起泡原因

涂料中含高聚物分子及易干燥成膜的组元，当涂层较厚而干燥速度过快时，高聚物分子链交联过早形成薄膜，薄膜之下的水在烘干过程所蒸发的气体不能顺畅透过这层薄膜而膨胀，把涂层鼓起在涂料施涂过程中，由于涂料浆液与白模表面擦动和浸润不够充分，未能把白模表面的气体全部“赶出”和排除，模样烘烤受热时气体膨胀而把涂层鼓起成泡。消失模涂料涂刷后，涂层气泡，直接影响涂刷效果，导致铸件品质不佳，次品率上升，成本大大增加，这是很多铸造企业所不愿看到的，因此，在使用涂料时需要严格的根据步骤进行操作，

消失模涂料透气性

怎么改善消失模涂料的透气性?

1.将不同种类和细微性的耐火骨料进行合理搭配。耐火骨料的种类和细微性对涂料的透气性影响很大。一般来说，单独使用某一种骨料时涂料的透气性很差，而将不同的耐火骨料搭配起来使用时透气性较好。如将铝矾土与适量石英粉复合可获得良好的透气性。同时，骨料的颗粒形状对涂料的透气性也有很大的影响。球形颗粒(石英、刚玉)形成外露的微孔，而片状颗粒(滑石、云母)形成隐蔽的微孔。胞格状组织(珍珠岩)及纤维结构(石棉、蛭石)的填料形成无序结构，构成松散的多孔结构，透气性较高。将不同种类的骨料进行合理搭配可在一定范围内调节涂料的透气性。

2.选用有机粘结剂。有机粘结剂在高温下分解可形成一些空洞，从而增加了涂料的高温透气性。而高温粘结剂如矽溶胶、水玻璃等所配成的涂料透气性较差。3.加入适量的氧化剂。泡沫塑料模在高温下不完全分解时会在涂料表面沉积一些碳，阻塞排气通道，从而降低了涂料的高温透气性。加入一些氧化剂可以加速泡沫塑料模的分解，从而防止碳的沉积，增加涂料的透气性。消失模涂料的透气性增强，对改善铸件品质有着显著的效果。