真空干燥对熔模铸造用硅溶胶型壳强度的影响

硅溶胶是熔模铸造中常用的型壳粘结剂之一,但硅溶胶型壳制备过程中存在的突出问题是干燥慢,制壳周期长。本文采用真空干燥工艺对硅溶胶型壳进行干燥,探索了不同真空度及保压时间下型壳强度的变化规律。研究发现:与自然干燥相比,采用真空干燥工艺下的型壳能在较短时间内达到较高的强度。真空度为-0.07 MPa,保压20 min时型壳抗拉强度可达0.85 MPa。而自然干燥相同时间,型壳抗拉强度仅为0.38 MPa。若只考虑湿强度,真空干燥工艺可用于硅溶胶型壳的硬化,且选用真空度-0.07 MPa,保压30 min左右较为适宜。

单晶叶片型壳工艺探讨

分析了高纯度刚玉粉和新型粘结剂对刚玉型壳强度的影响,优化了单晶叶片型壳工艺参数,提高了叶片的表面质量。

压力机齿轮精密铸造工艺研究

开发了一种压力机齿轮的快速精密铸造技术,在该铸造工艺中采用了快速成型技术、硅溶胶翻模技术及分块陶瓷型壳。从得到的铸件可以看出,利用该工艺铸造的带齿的压力机齿轮铸件的尺寸精度和表面光洁度都很高,可提高齿轮铸件的生产效率,减少加工余量和加工工时。

采用二步法合成核-壳型二氧化硅/二氧化铈复合微粒(英文)

以正硅酸已酯为硅源,以氨水为催化剂,无水乙醇为溶剂,采用溶胶–凝胶法并经500℃煅烧1h后制备了SiO2微粒,运用激光粒度分析方法研究了各原料配比对SiO2粒子大小和粒径分布的影响;再以硝酸铈为铈源,碳酸铵为沉淀剂,十二烷基苯磺酸钠为分散剂,加入SiO2微粒,用化学沉淀法,通过控制反应和焙烧条件,经300℃煅烧1h后成功合成了核–壳型单分散球状SiO2/CeO2复合微粒。并用差示扫描量热仪/热重分析仪、X射线衍射仪、红外光谱仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线能谱仪等手段以及zeta电位测定对SiO2/CeO2复合微粒的结构、组成和性能进行了表征。结果表明:SiO2/CeO2复合微粒呈规则球状,粒子分布非常均匀,粒径约300～350 nm;CeO2基本上为膜包覆,伴有少量的CeO2沉积,CeO2包覆层厚度约为30 nm;SiO2包覆CeO2后所得复合微粒的表面电性质发生变化,其等电点对应的pH值从2.2增大至5.5。

核壳硅丙共聚物/硅溶胶杂化液表面施胶剂的制备及应用

以马来酸酐聚氧乙烯酯(MT)为可聚合乳化剂,采用种子聚合制备了核壳硅丙共聚物,并与硅溶胶形成杂化液,制得反应性表面施胶剂,讨论了其合成影响因素,并优化了合成工艺条件;用IR对马来酸酐聚氧乙烯酯乳化剂、核壳硅丙共聚物、硅溶胶进行了表征。研究表明,当w(MT)≥2%时核壳硅丙共聚物乳液具有良好稳定性,当w(KH570)=2%,w(硅溶胶)=6%时,核壳硅丙共聚物/水溶胶杂化液表面施胶剂具有良好的施胶效果。

艺术铸造硅溶胶水玻璃复合制壳工艺

采用硅溶胶或水玻璃制壳是一种精密铸造工艺，在艺术铸造行领域用获得了广泛的应用。在生产实践中，这两种制壳工艺可以确保艺术铸件的表面质量，提高艺术铸件的成品率，有效降低生产成本。结合多年的制壳工艺实践，简要介绍了艺术铸造中采用硅溶胶和水玻璃复合制壳的工艺方法。

硅溶胶型壳表面“墨点”研究

采用光学显微镜、扫描电镜等试验设备,对硅溶胶-电熔刚玉粉型壳表面“墨点”进行宏观、微观分析,结合铸件表面缺陷在不同形态下的形貌,分析了型壳表面“墨点”及铸件表面麻点缺陷形成机理。研究结果表明:型壳面层粉料粒度单峰值、面层料浆不致密以及型壳背层砂中“黑砂”三项因素导致型壳面层出现“墨点”、铸件表面麻点缺陷,当采用单峰值刚玉粉制备面层型壳时,面层料浆工艺参数粘度45~50 s、涂层厚度0.09~0.1 mm,可有效解决型壳“墨点”问题及铸件表面“凹坑”缺陷。

碳层厚度的纳米尺度精准调控及其对硅@碳复合材料储锂性能的影响研究

硅因其较高的理论比容量、适宜的脱嵌锂电位有望成为下一代锂离子电池负极的首选材料。然而硅的导电性较差且在脱嵌锂过程中体积膨胀高达300%,导致其在循环比容量持续衰退。为解决这一问题,本文以商用硅纳米粉体为原料,以间苯二酚和甲醛为碳源,采用聚合反应并辅助以高温炭化工艺制备得到硅@酚醛树脂衍生碳(Si@CRF)复合材料。论文通过精准调准调控硅纳米粉体与间苯二酚和甲醛的比例,在硅表面实现了酚醛树脂衍生碳厚度在纳米尺度上的精准调控,制备得到了碳层厚度分别为2nm、4nm、7nm、11nm和14nm的Si@CRF复合材料,并系统研究了其电化学性能。研究结果发现,碳层厚度对硅的储锂性能有显著影响,其中碳层厚度为7nm时,Si@CRF复合材料性能最佳,可在0.2A/g的电流密度下展现出2532.4mAh/g的高嵌锂容量,首次库伦效率可达74.35%,且在1A/g的高电流密度下循环200次后其放电比容量依然高达1005mAh/g,展现出了较高的比容量、较高首次库伦效率、良好的倍率性能和优异的循环稳定性,具有较好的应用前景。

型壳淬水技术在熔模精密铸造中的应用

叶轮铸件的结构比较复杂.为此,在铸型的合适位置放置冷铁,并采用型壳淬水技术进行浇注,使叶轮铸件得到了良好的补缩.生产实际表明,叶轮铸件的成品率从改进前平均45％不到提高到目前的平均52％左右,且叶轮铸件的质量稳定.

短切玻璃纤维增强硅溶胶型壳强度的研究

为提高硅溶胶型壳的强度,采用短切玻璃纤维来增强型壳。在型壳背层中加入一定量2mm长的短切玻璃纤维制备型壳,研究了不同纤维加入量下型壳湿强度和焙烧后强度的变化规律。结果表明,与未添加纤维试样相比,加入纤维后,型壳的湿强度显著提高。加入量为0.6%(占耐火粉料)时,型壳试样的湿强度达到2.991MPa,提高了15.75%,增强效果显著,而型壳焙烧后试样强度无明显变化。试样断口扫描分析发现,焙烧后,玻璃纤维部分熔融或熔蚀,增强作用降低或消失。

核壳结构Si/SiO_x纳米复合材料的制备及电化学性能

通过溶胶–凝胶法与热处理相结合的方法合成了锂离子电池核壳结构Si/SiO_x纳米复合负极材料,采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、红外光谱分析了复合材料的结构,采用恒流充放电和电化学工作站测试材料的电化学性能。结果表明:纳米Si粒子表面被SiO_x包覆,形成了具有核壳结构的Si/SiO_x纳米复合材料。其中纳米Si粒子粒度为80~100nm,SiO_x厚度为15~19nm。合成Si/SiO_x纳米复合材料的首次放电容量达1093mA·h/g,经过100次循环后容量仍超过430mA·h/g,表现出良好的循环性能。