Производители нано-силиказоля

Как действует связующее свойство Нано кремнезем соль Добиться высокопрочных соединений при точном литье?

I. Механизм связывания Нано кремнезем соль : От микропроникновения к химическому сшиванию

Основным компонентом Nano Silica Sol являются частицы аморфного кремнезема (молекулярная формула: mSiO₂·nH₂O), а его связывающие свойства являются результатом синергетического эффекта нескольких механизмов:
Эффект проникновения и наполнения на наноуровне
Благодаря чрезвычайно маленькому размеру частиц Nano Silica Sol может быстро проникать в микропоры отливочных материалов, таких как восковые модели, формовочные пески и керамические суспензии, образуя «нано-анкерную» структуру. Например, при литье по выплавляемым моделям, когда Nano Silica Sol наносится в качестве связующего на поверхность восковой модели, наночастицы внедряются в молекулярные зазоры на поверхности восковой модели. После высыхания образуется механическая скрепляющая структура, значительно улучшающая сцепление покрытия с основой.
Поверхностная химическая адсорбция гидроксила
Поверхности частиц кремнезема богаты гидроксильными (-ОН) группами, которые могут образовывать водородные или ковалентные связи с полярными группами на поверхностях таких материалов, как оксиды металлов и керамика. Эта химическая адсорбция особенно важна при подготовке скорлупы. Когда Nano Silica Sol контактирует с огнеупорными материалами (такими как кварцевый песок и муллит), гидроксильные группы образуют ковалентные связи Si-O-M (M представляет собой металлические элементы) посредством реакций дегидратации и конденсации, достигая прочной связи на молекулярном уровне.
Эффект улучшения затвердевания геля
Nano Silica Sol образует гель в кислых или щелочных условиях, образуя трехмерную сетчатую структуру. При точном литье, регулируя значение pH или добавляя отвердители (например, соли аммония), Nano Silica Sol может быстро затвердевать в твердый силикагель, прочно связывая диспергированные огнеупорные частицы в единое целое. Эта гелевая структура не только обеспечивает механическую поддержку, но и дополнительно повышает прочность связи за счет сил Ван-дер-Ваальса между наночастицами.

II. Технические преимущества в прецизионном литье: от оптимизации процесса к прорыву в производительности

По сравнению с традиционными связующими (такими как силикат натрия и смолы) применение Nano Silica Sol при точном литье демонстрирует значительные преимущества:
Баланс высокой прочности и низкой усадки
Традиционные связующие на основе силиката натрия склонны к образованию усадочных трещин из-за испарения воды во время затвердевания. Напротив, наполнение наночастиц Nano Silica Sol уменьшает пористость, а способность гелевой сетки к упругой деформации снижает внутреннее напряжение, обеспечивая целостность оболочки после высокотемпературного обжига. Данные показывают, что прочность на изгиб оболочек, изготовленных с использованием Nano Silica Sol, может достигать 15–20 МПа, что более чем на 30 % больше, чем по сравнению с традиционными процессами.
Высокотемпературная стабильность и устойчивость к эрозии
При точном литье оболочка должна выдерживать размыв расплавленного металла при температуре выше 1000°С. Каркас кремнезема, образованный Nano Silica Sol, обладает превосходной устойчивостью к высоким температурам (температура плавления до 1713°C), а плотная упаковка наночастиц подавляет проникновение расплавленного металла, избегая дефектов прилипания песка. Например, при литье жаропрочных сплавов для аэрокосмической промышленности эрозионная стойкость оболочек Nano Silica Sol была проверена посредством многочисленных реальных испытаний при литье.
Адаптивность к сложным структурам
Низкая вязкость (обычно < 50 мПа·с) Nano Silica Sol позволяет ему равномерно наноситься на поверхность сложных восковых узоров, проникая даже в крошечные канавки глубиной менее 0,1 мм. Эти превосходные свойства покрытия позволяют Nano Silica Sol превосходно работать при производстве отливок с тонкой структурой внутренних полостей, таких как турбинные лопатки и блоки двигателей, решая проблему неравномерного покрытия, вызванную недостаточной текучестью традиционных связующих.

III. Практический пример применения: внедрение технологии на примере Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd.

Являясь важным игроком на рынке неорганических кремниевых материалов в Китае, компания Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd. оптимизировала характеристики склеивания Nano Silica Sol посредством технологических инноваций. Опираясь на технические таланты национального уровня и старшую команду исследований и разработок, компания разработала продукты Nano Silica Sol с различными модулями модуля (1,0–3,8) и высокими концентрациями (20–40% SiO₂), отвечающие потребностям различных процессов литья.
В проекте точного литья производителя автозапчастей после замены традиционных связующих на основе силиката натрия продуктами Nano Silica Sol от Hengli Chemical процент брака оболочки снизился с 12% до 5%, а шероховатость поверхности (Ra) отливок улучшилась с 12,5 мкм до 6,3 мкм. Это улучшение достигается за счет проникающей способности Nano Silica Sol на наноуровне и точного контроля модуля упругости. Регулируя модуль Nano Silica Sol (молярное соотношение кремнезема к оксидам щелочных металлов), можно гибко контролировать скорость гелеобразования и конечную прочность, адаптируясь к требованиям быстрого формования автоматизированных производственных линий.
Кроме того, продукция Hengli Chemical прошла сертификацию системы менеджмента качества ISO 9001. Применение Nano Silica Sol в прецизионном литье охватило множество высокотехнологичных областей, включая аэрокосмическую, автомобильную промышленность и медицинское оборудование, став эталоном технической надежности в отрасли.

IV. Будущие тенденции: интеграция нанотехнологий и зеленого литья

С ужесточением экологических норм и популяризацией интеллектуального производства применение Nano Silica Sol в точном литье продемонстрирует две основные тенденции:
Экологичные обновления без альдегидов и фенолов
Традиционные связующие смолы выделяют вредные вещества, такие как формальдегид, при высоких температурах. Напротив, Nano Silica Sol с водой в качестве дисперсионной среды нетоксичен и не имеет запаха, соответствует экологическим стандартам, таким как EU REACH, и становится предпочтительным материалом для «зеленого литья».
Адаптация к интеллектуальному производству
В сочетании с технологией Интернета вещей (IoT) автоматизированный контроль процесса нанесения связующего покрытия может быть достигнут за счет онлайн-мониторинга таких параметров, как вязкость и значение pH Nano Silica Sol, что еще больше повышает выход отливки. Например, продукты Nano Silica Sol, поддерживающие интеллектуальные производственные линии Hengli Chemical, обеспечивают точный контроль модуля и концентрации, обеспечивая поддержку цифровой трансформации процессов литья.