Producenci nanosolów krzemionkowych

Hvordan virker Bonding Property av Nano Silica Sol Oppnå høystyrkefuger i presisjonsstøping?

I. Bindingsmekanisme av Nano Silica Sol : Fra mikropenetrasjon til kjemisk kryssbinding

Kjernekomponenten i Nano Silica Sol er amorfe silikapartikler (molekylformel: mSiO₂·nH₂O), og dens bindingsegenskaper er et resultat av den synergistiske effekten av flere mekanismer:
Penetrasjons- og fyllingseffekt på nanonivå
På grunn av den ekstremt lille partikkelstørrelsen kan Nano Silica Sol raskt trenge inn i mikroporene til støpematerialer som voksmønstre, støpesand og keramiske oppslemminger, og danner en "nano-forankrende" struktur. For eksempel, i investeringsstøping, når Nano Silica Sol påføres som et bindemiddel på overflaten av et voksmønster, legger nanopartiklene seg inn i de molekylære hullene på voksmønsteroverflaten. Etter tørking dannes en mekanisk sammenlåsende struktur, noe som forbedrer adhesjonen mellom belegget og underlaget betydelig.
Overflate Hydroxyl Kjemisk Adsorpsjon
Overflatene til silikapartikler er rike på hydroksyl (-OH) grupper, som kan danne hydrogenbindinger eller kovalente bindinger med de polare gruppene på overflatene til materialer som metalloksider og keramikk. Denne kjemiske adsorpsjonen er spesielt kritisk ved fremstilling av skall. Når Nano Silica Sol kommer i kontakt med ildfaste materialer (som kvartssand og mullitt), danner hydroksylgruppene Si-O-M (M representerer metallelementer) kovalente bindinger gjennom dehydreringskondensasjonsreaksjoner, og oppnår sterk binding på molekylnivå.
Gelstørkningsforsterkende effekt
Nano Silica Sol geler under sure eller alkaliske forhold, og danner en tredimensjonal nettverksstruktur. Ved presisjonsstøping, ved å justere pH-verdien eller tilsette herdemidler (som ammoniumsalter), kan Nano Silica Sol raskt stivne til en hard silikagel, og binde dispergerte ildfaste partikler tett til en helhet. Denne gelstrukturen gir ikke bare mekanisk støtte, men forbedrer også bindingsstyrken ytterligere gjennom van der Waals-krefter mellom nanopartikler.

II. Tekniske fordeler ved presisjonsstøping: Fra prosessoptimalisering til ytelsesgjennombrudd

Sammenlignet med tradisjonelle bindemidler (som natriumsilikat og harpikser), viser bruken av Nano Silica Sol i presisjonsstøping betydelige fordeler:
Balanse mellom høy styrke og lav krymping
Tradisjonelle natriumsilikatbindemidler er utsatt for krympesprekker på grunn av vannfordampning under størkning. Derimot reduserer partikkelfyllingen på nanonivå av Nano Silica Sol porøsiteten, og den elastiske deformasjonsevnen til gelnettverket reduserer indre stress, og sikrer integriteten til skallet etter høytemperatursteking. Data viser at bøyestyrken til skjell tilberedt med Nano Silica Sol kan nå 15 - 20 MPa, en økning på over 30 % sammenlignet med tradisjonelle prosesser.
Høy temperatur stabilitet og erosjonsmotstand
Ved presisjonsstøping må skallet tåle skuring av smeltet metall ved temperaturer over 1000°C. Silikaskjelettet dannet av Nano Silica Sol har utmerket motstand mot høye temperaturer (smeltepunkt opp til 1713°C), og den tette pakkingen av nanopartikler undertrykker penetrasjon av smeltet metall, og unngår adhesjonsfeil ved sand. For eksempel, ved støping av høytemperaturlegeringer for romfart, har erosjonsmotstanden til Nano Silica Sol-skall blitt verifisert gjennom flere faktiske støpetester.
Tilpasningsevne til komplekse strukturer
Den lave viskositeten (vanligvis < 50 mPa·s) til Nano Silica Sol gjør at den kan belegges jevnt på overflaten av komplekse voksmønstre, og trenger til og med inn i bittesmå riller som er mindre enn 0,1 mm dype. Denne utmerkede beleggegenskapen gjør at Nano Silica Sol yter enestående i produksjon av støpegods med fine indre hulromsstrukturer, som turbinblader og motorblokker, og løser problemet med ujevnt belegg forårsaket av utilstrekkelig flyt av tradisjonelle bindemidler.

III. Praktisk brukssak: teknologiimplementering med Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd. som eksempel

Som en viktig aktør innen Kinas uorganiske silisiummaterialer, har Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd. ytterligere optimalisert bindingsytelsen til Nano Silica Sol gjennom teknologisk innovasjon. Med avhengighet av tekniske talenter på nasjonalt nivå og et senior FoU-team, har selskapet utviklet Nano Silica Sol-produkter med flere moduler (1,0 - 3,8) og høye konsentrasjoner (20% - 40% SiO₂), og dekker behovene til forskjellige støpeprosesser.
I et presisjonsstøpeprosjekt fra en produsent av bildeler, etter å ha erstattet tradisjonelle natriumsilikatbindemidler med Nano Silica Sol-produkter fra Hengli Chemical, falt skallavvisningsraten fra 12 % til 5 %, og overflateruheten (Ra) til støpegods ble forbedret fra 12,5 μm til 6,3 μm. Denne forbedringen drar nytte av penetrasjonsevnen på nanonivå til Nano Silica Sol og presis moduluskontroll. Ved å justere modulen til Nano Silica Sol (molforholdet mellom silika og alkalimetalloksider), kan geleringshastigheten og sluttstyrken kontrolleres fleksibelt, tilpasset de raske støpekravene til automatiserte produksjonslinjer.
I tillegg har Hengli Chemicals produkter bestått ISO 9001 kvalitetsstyringssystemsertifisering. Anvendelsen av Nano Silica Sol i presisjonsstøping har dekket flere avanserte felt, inkludert romfart, bilproduksjon og medisinsk utstyr, og har blitt en målestokk for teknisk pålitelighet i industrien.

IV. Fremtidige trender: Integrasjonen av nanoteknologi og grønn støping

Med styrking av miljøforskrifter og popularisering av intelligent produksjon, vil bruken av Nano Silica Sol i presisjonsstøping vise to hovedtrender:
Grønne oppgraderinger uten aldehyder og fenoler
Tradisjonelle harpiksbindemidler frigjør skadelige stoffer som formaldehyd ved høye temperaturer. Derimot er Nano Silica Sol, med vann som dispersjonsmedium, giftfri og luktfri, og oppfyller miljøstandarder som EU REACH, og blir det foretrukne materialet for «grønn støping».
Tilpasning til intelligent produksjon
Kombinert med Internet of Things (IoT) teknologi, kan den automatiserte kontrollen av bindemiddelbeleggprosessen oppnås ved online overvåkingsparametere som viskositeten og pH-verdien til Nano Silica Sol, noe som ytterligere forbedrer støpeutbyttet. For eksempel har Nano Silica Sol-produktene som støtter Hengli Chemicals intelligente produksjonslinjer oppnådd presis kontroll av modul og konsentrasjon, og gir støtte for digital transformasjon av støpeprosesser.