Výrobci nanooxidů křemičitých

Jak se vlastnosti lepení Nano Silica Sol Dosáhnout vysoce pevných spojů při přesném lití?

I. Mechanismus lepení Nano Silica Sol : Od mikropenetrace k chemickému zesítění

Základní složkou Nano Silica Sol jsou amorfní částice oxidu křemičitého (molekulární vzorec: mSiO₂·nH2O) a jeho vazebné vlastnosti jsou výsledkem synergického účinku mnoha mechanismů:
Penetrační a výplňový efekt na nanoúrovni
Díky extrémně malé velikosti částic může Nano Silica Sol rychle proniknout do mikropórů odlévacích materiálů, jako jsou voskové vzory, formovací písky a keramické kaše, a vytvořit tak „nano-kotevní“ strukturu. Například při vytavitelném lití, kdy je Nano Silica Sol aplikován jako pojivo na povrch voskového vzoru, se nanočástice samy zabudují do molekulárních mezer povrchu voskového vzoru. Po zaschnutí se vytvoří mechanická spojující struktura, která výrazně zvyšuje přilnavost mezi nátěrem a podkladem.
Povrchová hydroxylová chemická adsorpce
Povrchy částic oxidu křemičitého jsou bohaté na hydroxylové (-OH) skupiny, které mohou vytvářet vodíkové vazby nebo kovalentní vazby s polárními skupinami na površích materiálů, jako jsou oxidy kovů a keramika. Tato chemická adsorpce je zvláště kritická při přípravě skořápky. Když Nano Silica Sol kontaktuje žáruvzdorné materiály (jako je křemenný písek a mullit), hydroxylové skupiny tvoří Si-O-M (M představuje kovové prvky) kovalentní vazby prostřednictvím dehydratačních kondenzačních reakcí, čímž se dosáhne silné vazby na molekulární úrovni.
Účinek zesílení tuhnutí gelu
Nano Silica Sol geluje za kyselých nebo alkalických podmínek a vytváří trojrozměrnou síťovou strukturu. Při přesném lití úpravou hodnoty pH nebo přidáním vytvrzovacích činidel (jako jsou amonné soli) může Nano Silica Sol rychle ztuhnout do tvrdého silikagelu, který pevně spojí dispergované žáruvzdorné částice do celku. Tato gelová struktura poskytuje nejen mechanickou podporu, ale také dále zlepšuje pevnost vazby prostřednictvím van der Waalsových sil mezi nanočásticemi.

II. Technické výhody v přesném lití: Od optimalizace procesu po průlom ve výkonu

Ve srovnání s tradičními pojivy (jako je křemičitan sodný a pryskyřice) ukazuje použití Nano Silica Sol při přesném lití významné výhody:
Rovnováha vysoké pevnosti a nízkého smrštění
Tradiční sodnokřemičitá pojiva jsou náchylná ke smršťovacím trhlinám v důsledku odpařování vody během tuhnutí. Naproti tomu nanočásticová náplň Nano Silica Sol snižuje poréznost a elastická deformační schopnost gelové sítě snižuje vnitřní pnutí a zajišťuje integritu skořápky po pražení při vysoké teplotě. Data ukazují, že pevnost v ohybu skořepin připravených pomocí Nano Silica Sol může dosáhnout 15 - 20 MPa, což je nárůst o více než 30 % ve srovnání s tradičními procesy.
Vysokoteplotní stabilita a odolnost proti erozi
Při přesném lití musí skořepina odolat odírání roztaveného kovu při teplotách nad 1000 °C. Skelet oxidu křemičitého tvořený Nano Silica Sol má vynikající odolnost vůči vysokým teplotám (bod tání až 1713 °C) a těsné sbalení nanočástic potlačuje pronikání roztaveného kovu a zabraňuje defektům adheze písku. Například při odlévání vysokoteplotních slitin pro letectví a kosmonautiku byla odolnost proti erozi skořepin Nano Silica Sol ověřena několika skutečnými testy odlévání.
Adaptabilita na složité struktury
Nízká viskozita (obvykle < 50 mPa·s) Nano Silica Sol umožňuje jeho rovnoměrné nanášení na povrch složitých voskových vzorů, a to i pronikání do drobných drážek hlubokých méně než 0,1 mm. Tato vynikající vlastnost povlaku činí Nano Silica Sol vynikajícími výsledky při výrobě odlitků s jemnou strukturou vnitřních dutin, jako jsou lopatky turbín a bloky motorů, čímž řeší problém nerovnoměrného povlaku způsobeného nedostatečnou tekutostí tradičních pojiv.

III. Praktický případ aplikace: Implementace technologie s Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd.

Jako důležitý hráč na poli anorganických křemíkových materiálů v Číně společnost Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd. dále optimalizovala lepicí výkon Nano Silica Sol prostřednictvím technologických inovací. Společnost se opírá o technické talenty na národní úrovni a starší tým pro výzkum a vývoj a vyvinula produkty Nano Silica Sol s více moduly (1,0 – 3,8) a vysokými koncentracemi (20 % – 40 % SiO₂), které splňují potřeby různých procesů odlévání.
V projektu přesného lití výrobce automobilových dílů se po nahrazení tradičních pojiv na bázi křemičitanu sodného produkty Nano Silica Sol od Hengli Chemical snížila míra odmítnutí skořepiny z 12 % na 5 % a drsnost povrchu (Ra) odlitků se zlepšila z 12,5 μm na 6,3 μm. Toto vylepšení těží z nanoúrovňové penetrační schopnosti Nano Silica Sol a přesného řízení modulu. Úpravou modulu Nano Silica Sol (molární poměr oxidu křemičitého k oxidům alkalických kovů) lze flexibilně řídit rychlost gelovatění a konečnou pevnost a přizpůsobit se požadavkům na rychlé lisování automatizovaných výrobních linek.
Produkty Hengli Chemical navíc prošly certifikací systému managementu kvality ISO 9001. Aplikace Nano Silica Sol při přesném lití pokryla řadu špičkových oblastí, včetně letectví, výroby automobilů a lékařských zařízení, a stala se tak měřítkem technické spolehlivosti v tomto odvětví.

IV. Budoucí trendy: Integrace nanotechnologie a zeleného lití

S posilováním ekologických předpisů a popularizací inteligentní výroby ukáže aplikace Nano Silica Sol v přesném lití dva hlavní trendy:
Zelené upgrady bez aldehydů a fenolů
Tradiční pryskyřičná pojiva při vysokých teplotách uvolňují škodlivé látky, jako je formaldehyd. Naproti tomu Nano Silica Sol s vodou jako disperzním médiem je netoxický a bez zápachu, splňuje ekologické normy, jako je EU REACH, a stává se preferovaným materiálem pro „zelené odlévání“.
Adaptace na inteligentní produkci
V kombinaci s technologií internetu věcí (IoT) lze automatizovaného řízení procesu nanášení pojiva dosáhnout online sledováním parametrů, jako je viskozita a hodnota pH Nano Silica Sol, což dále zlepšuje výtěžnost odlévání. Například produkty Nano Silica Sol, které podporují inteligentní výrobní linky společnosti Hengli Chemical, dosáhly přesné kontroly modulu a koncentrace a poskytují podporu pro digitální transformaci procesů odlévání.