铝合金铸造用保温冒口国内外研究现状

伴随着大部分国家气候的恶化，世界各国都在关注着我们赖以生存的环境，努力寻求社会的和谐发展。为了改善环境，降低人类行为对环境的破坏，给子孙后代一个可持续发展的地球，各国科学家都在积较研究开发新的能源，同时，在现有的基础上，采取降低工业生产能耗，减少排放废弃物，投入了大量的资金来研究和开发节能环保材料。近些年来，各发达国家把零部件制造业转向中国大陆，促进了我国的机械制造业蓬勃发展。铸造是制造业毛坯准备的重要环节，而铸钢生产中常规使用的砂质冒口存在很多缺点，诸如体积密度大，导热系数高,铝合金铸造用保温冒口的补缩效率低，导致铸造工艺出品率偏低，造成钢水的浪费和能源消耗。在铸钢生产中，约有一半的金属如冒口，浇注系统等作为废料需要回炉，这就意味着铸造工艺出品率一般情况只有 50%左右。为了提高铸造工艺出品率，减少钢液浪费和能源消耗，保温冒口的使用成为一种必然，它不仅可以延缓冒口的金属液凝固时间，提高冒口补缩效率，节约钢水，从而大幅度提升铸造工艺出品率，降低了能耗间接地保护了我们的环境。
    目前在铸钢生产中，保温冒口的应用已很广泛，但保温冒口性能指标之间的关系不明确，保温冒口开发缺少理论依据，盲目性大。为此，本课题受委托开发，研究保温冒口材料密度、导热系数与抗压强度之间的关系是本课题的主要目的。目前，常用的冒口类型分为：膨胀蛭石保温冒口，珍珠岩保温冒口、微珠型保温冒口、发热保温冒口以及纤维复合型保温冒口。保温冒口材料主要包括保温材料，耐火骨料，粘结剂以及添加剂等。其中保温材料主要为空心微孔和质轻导热系数低的材料，包括膨胀珍珠岩、电厂微珠、硅酸铝纤维，石棉、矿棉、陶瓷微珠等。耐火骨料是由高耐火度的非金属材料组成，包括锆英粉、铝矾土、石英粉、莫来石、硅藻土、α-Al2O3细粉，高岭土等。粘结剂起到粘结保温材料和耐火骨料的作用，它包括水玻璃、矾土水泥、纸浆木薯粉、酚醛树脂等。添加剂主要有糊精等作为粘结材料附加剂，以提高粘结效果。 目前，国内外对保温冒口材料的研究主要停留在保温冒口套的应用上，其范围限于某些材料配比下制得的保温冒口套的单一性能标，以及其在应用上优劣性对比。而对保温冒口材料的各项性能及相互关系没有进行系统的究，如保温材料和耐火骨料对保温冒口性能指标的影响，保温冒口套的体积密度与导热系数的关系，体积密度与抗压强度的关系，以及抗压强度与导热系数的关系等等。本课题的目的是：在不同的粘结剂下，改变保温材料或耐火骨料的加入量，成比例的试验配方，获得耐火骨料加入量对保温冒口套性能的影响，以及保温冒口套体积密度与导热系数的关系。 本课题得出的保温冒口套各项性能之间的关系，为后续保温材料的科研工作打下了基础，也对保温冒口生产具有一定的指导意义。

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