Výrobcovia nanooxidu kremičitého

Ako sa spája vlastnosť Nano Silica Sol Dosiahnite vysokopevnostné spoje pri presnom odlievaní?

I. Mechanizmus lepenia Nano Silica Sol : Od mikropenetrácie k chemickému zosieťovaniu

Základnou zložkou Nano Silica Sol sú častice amorfného oxidu kremičitého (molekulový vzorec: mSiO₂·nH2O) a jeho väzbové vlastnosti sú výsledkom synergického účinku viacerých mechanizmov:
Penetračný a výplňový efekt na nanoúrovni
Vďaka svojej extrémne malej veľkosti častíc môže Nano Silica Sol rýchlo preniknúť do mikropórov odlievacích materiálov, ako sú voskové vzory, formovacie piesky a keramické kaly, a vytvoriť tak „nano-kotviacu“ štruktúru. Napríklad pri liatí na investíciu, keď sa Nano Silica Sol aplikuje ako spojivo na povrch voskového vzoru, nanočastice sa zapustia do molekulárnych medzier povrchu voskového vzoru. Po vysušení sa vytvorí mechanická spojovacia štruktúra, ktorá výrazne zvyšuje priľnavosť medzi náterom a podkladom.
Povrchová hydroxylová chemická adsorpcia
Povrchy častíc oxidu kremičitého sú bohaté na hydroxylové (-OH) skupiny, ktoré môžu vytvárať vodíkové väzby alebo kovalentné väzby s polárnymi skupinami na povrchoch materiálov, ako sú oxidy kovov a keramika. Táto chemická adsorpcia je obzvlášť kritická pri príprave škrupín. Keď Nano Silica Sol kontaktuje žiaruvzdorné materiály (ako je kremenný piesok a mullit), hydroxylové skupiny vytvárajú kovalentné väzby Si-O-M (M predstavuje kovové prvky) prostredníctvom dehydratačných kondenzačných reakcií, čím sa dosiahne silná väzba na molekulárnej úrovni.
Účinok zosilnenia tuhnutia gélu
Nano Silica Sol géluje v kyslom alebo alkalickom prostredí a vytvára trojrozmernú sieťovú štruktúru. Pri presnom liatí, úpravou hodnoty pH alebo pridaním tužiacich činidiel (ako sú amónne soli), môže Nano Silica Sol rýchlo stuhnúť do tvrdého silikagélu, ktorý pevne spojí dispergované žiaruvzdorné častice do celku. Táto gélová štruktúra poskytuje nielen mechanickú podporu, ale tiež ďalej zlepšuje pevnosť spojenia prostredníctvom van der Waalsových síl medzi nanočasticami.

II. Technické výhody presného liatia: od optimalizácie procesu až po prelomový výkon

V porovnaní s tradičnými spojivami (ako je kremičitan sodný a živice) ukazuje použitie Nano Silica Sol pri presnom liatí významné výhody:
Rovnováha vysokej pevnosti a nízkeho zmrštenia
Tradičné spojivá na báze kremičitanu sodného sú náchylné na vznik trhlín spôsobených zmrašťovaním v dôsledku odparovania vody počas tuhnutia. Naproti tomu nanočasticová náplň Nano Silica Sol znižuje pórovitosť a elastická deformačná schopnosť gélovej siete znižuje vnútorné napätie a zaisťuje integritu škrupiny po pražení pri vysokej teplote. Údaje ukazujú, že pevnosť v ohybe škrupín pripravených s Nano Silica Sol môže dosiahnuť 15 - 20 MPa, čo je nárast o viac ako 30% v porovnaní s tradičnými procesmi.
Vysokoteplotná stabilita a odolnosť proti erózii
Pri presnom liatí musí škrupina odolať odieraniu roztaveného kovu pri teplotách nad 1000 °C. Skelet oxidu kremičitého tvorený Nano Silica Sol má vynikajúcu odolnosť voči vysokým teplotám (bod topenia až 1713 °C) a tesné balenie nanočastíc potláča prenikanie roztaveného kovu, čím sa predchádza defektom adhézie piesku. Napríklad pri odlievaní vysokoteplotných zliatin pre letectvo a kozmonautiku bola odolnosť škrupín Nano Silica Sol proti erózii overená viacerými skutočnými skúškami odlievania.
Adaptabilita na zložité štruktúry
Nízka viskozita (zvyčajne < 50 mPa·s) Nano Silica Sol umožňuje rovnomerné nanášanie na povrch zložitých voskových vzorov, dokonca aj prenikanie do malých drážok hlbokých menej ako 0,1 mm. Táto vynikajúca vlastnosť povlaku robí Nano Silica Sol vynikajúcim výkonom pri výrobe odliatkov s jemnou štruktúrou vnútornej dutiny, ako sú lopatky turbín a bloky motorov, čím sa rieši problém nerovnomerného povlaku spôsobeného nedostatočnou tekutosťou tradičných spojív.

III. Praktický príklad aplikácie: Implementácia technológie s Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd.

Ako dôležitý hráč v oblasti anorganických kremíkových materiálov v Číne spoločnosť Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd. ďalej optimalizovala výkon lepenia Nano Silica Sol prostredníctvom technologických inovácií. Spoliehajúc sa na technické talenty na národnej úrovni a vedúci tím výskumu a vývoja, spoločnosť vyvinula produkty Nano Silica Sol s viacerými modulmi (1,0 – 3,8) a vysokými koncentráciami (20 % – 40 % SiO₂), ktoré spĺňajú potreby rôznych procesov odlievania.
V projekte presného odlievania výrobcu automobilových súčiastok sa po nahradení tradičných silikátových silikátov produktmi Nano Silica Sol od Hengli Chemical miera odmietnutia škrupiny znížila z 12 % na 5 % a drsnosť povrchu (Ra) odliatkov sa zlepšila z 12,5 μm na 6,3 μm. Toto zlepšenie ťaží z nanoúrovňovej penetračnej schopnosti Nano Silica Sol a presného riadenia modulu. Úpravou modulu Nano Silica Sol (molárny pomer oxidu kremičitého k oxidom alkalických kovov) možno flexibilne kontrolovať rýchlosť gélovatenia a konečnú pevnosť, prispôsobujúc sa požiadavkám na rýchle formovanie automatizovaných výrobných liniek.
Okrem toho produkty Hengli Chemical prešli certifikáciou systému manažérstva kvality ISO 9001. Aplikácia jeho Nano Silica Sol pri presnom odlievaní pokryla viacero špičkových oblastí vrátane letectva, výroby automobilov a zdravotníckych zariadení, čím sa stala meradlom technickej spoľahlivosti v tomto odvetví.

IV. Budúce trendy: Integrácia nanotechnológie a zeleného odlievania

S posilňovaním environmentálnych predpisov a popularizáciou inteligentnej výroby ukáže aplikácia Nano Silica Sol pri presnom odlievaní dva hlavné trendy:
Zelené vylepšenia bez aldehydov a fenolov
Tradičné živicové spojivá pri vysokých teplotách uvoľňujú škodlivé látky ako formaldehyd. Naproti tomu Nano Silica Sol s vodou ako disperzným médiom je netoxický a bez zápachu, spĺňa environmentálne normy, ako je EU REACH, a stáva sa preferovaným materiálom pre „zelené odlievanie“.
Adaptácia na inteligentnú výrobu
V kombinácii s technológiou internetu vecí (IoT) je možné automatizované riadenie procesu nanášania spojiva dosiahnuť online monitorovaním parametrov, ako je viskozita a hodnota pH Nano Silica Sol, čím sa ďalej zvyšuje výťažnosť odlievania. Napríklad produkty Nano Silica Sol podporujúce inteligentné výrobné linky spoločnosti Hengli Chemical dosiahli presnú kontrolu modulu a koncentrácie a poskytujú podporu pre digitálnu transformáciu procesov odlievania.