Producenci nano krzemionkowego zolu

Jak działa właściwość wiązania Nano krzemionka Sol Osiągnąć wysoką wytrzymałość połączeń w precyzyjnym odlewaniu?

I. Mechanizm wiązania Nano krzemionka Sol : Od mikropenetracji do sieciowania chemicznego

Głównym składnikiem Nano Silica Sol są amorficzne cząstki krzemionki (wzór cząsteczkowy: mSiO₂·nH₂O), a jej właściwości wiążące wynikają z synergistycznego działania wielu mechanizmów:
Penetracja i efekt wypełnienia na poziomie nano
Ze względu na wyjątkowo mały rozmiar cząstek, Nano Silica Sol może szybko wnikać w mikropory materiałów odlewniczych, takich jak modele woskowe, masy formierskie i zawiesiny ceramiczne, tworząc „nanokotwiczącą” strukturę. Na przykład w przypadku odlewania metodą traconego węgla, gdy Nano Silica Sol jest nakładany jako spoiwo na powierzchnię wzoru woskowego, nanocząsteczki osadzają się w szczelinach molekularnych powierzchni wzoru woskowego. Po wyschnięciu tworzy się mechaniczna struktura blokująca znacznie zwiększająca przyczepność powłoki do podłoża.
Powierzchniowa adsorpcja chemiczna hydroksylu
Powierzchnie cząstek krzemionki są bogate w grupy hydroksylowe (-OH), które mogą tworzyć wiązania wodorowe lub kowalencyjne z grupami polarnymi na powierzchniach materiałów takich jak tlenki metali i ceramika. Adsorpcja chemiczna jest szczególnie istotna przy przygotowywaniu powłoki. Kiedy Nano Silica Sol styka się z materiałami ogniotrwałymi (takimi jak piasek kwarcowy i mulit), grupy hydroksylowe tworzą wiązania kowalencyjne Si-O-M (M oznacza pierwiastki metalowe) w wyniku reakcji kondensacji odwodnienia, uzyskując silne wiązanie na poziomie molekularnym.
Efekt wzmocnienia krzepnięcia żelu
Nano Silica Sol żeluje w warunkach kwaśnych lub zasadowych, tworząc trójwymiarową strukturę sieciową. Podczas odlewania precyzyjnego, dostosowując wartość pH lub dodając utwardzacze (takie jak sole amonowe), Nano Silica Sol może szybko zestalić się w twardy żel krzemionkowy, ściśle wiążąc rozproszone cząstki ogniotrwałe w całość. Ta struktura żelu nie tylko zapewnia wsparcie mechaniczne, ale także dodatkowo poprawia siłę wiązania dzięki siłom van der Waalsa pomiędzy nanocząstkami.

II. Zalety techniczne w odlewaniu precyzyjnym: od optymalizacji procesu do przełomowych osiągnięć

W porównaniu z tradycyjnymi spoiwami (takimi jak krzemian sodu i żywice), zastosowanie Nano Silica Sol w odlewaniu precyzyjnym wykazuje znaczące zalety:
Równowaga wysokiej wytrzymałości i niskiego skurczu
Tradycyjne spoiwa na bazie krzemianu sodu są podatne na pęknięcia skurczowe w wyniku odparowania wody podczas krzepnięcia. Natomiast wypełnienie Nano Silica Sol na poziomie nano cząstek zmniejsza porowatość, a zdolność elastycznej deformacji sieci żelowej zmniejsza naprężenia wewnętrzne, zapewniając integralność skorupy po prażeniu w wysokiej temperaturze. Dane pokazują, że wytrzymałość na zginanie skorup przygotowanych z Nano Silica Sol może osiągnąć 15 - 20 MPa, co stanowi wzrost o ponad 30% w porównaniu z tradycyjnymi procesami.
Stabilność w wysokiej temperaturze i odporność na erozję
W przypadku odlewania precyzyjnego skorupa musi wytrzymać szorowanie roztopionym metalem w temperaturach powyżej 1000°C. Szkielet krzemionkowy utworzony przez Nano Silica Sol ma doskonałą odporność na wysoką temperaturę (temperatura topnienia do 1713°C), a ścisłe upakowanie nanocząstek hamuje penetrację stopionego metalu, unikając defektów przyczepności piasku. Na przykład podczas odlewania stopów wysokotemperaturowych dla przemysłu lotniczego odporność na erozję powłok Nano Silica Sol została sprawdzona w wielu rzeczywistych testach odlewania.
Możliwość dostosowania do złożonych struktur
Niska lepkość (zwykle < 50 mPa·s) Nano Silica Sol pozwala na równomierne pokrycie powierzchni skomplikowanych wzorów woskowych, wnikając nawet w maleńkie rowki o głębokości mniejszej niż 0,1 mm. Te doskonałe właściwości powłokowe sprawiają, że Nano Silica Sol doskonale sprawdza się w produkcji odlewów o drobnych strukturach wewnętrznych, takich jak łopatki turbin i bloki silnika, rozwiązując problem nierównomiernego powlekania spowodowanego niewystarczającą płynnością tradycyjnych spoiw.

III. Praktyczny przypadek zastosowania: wdrożenie technologii na przykładzie Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd

Jako ważny gracz na chińskim rynku nieorganicznych materiałów krzemowych, firma Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd. jeszcze bardziej zoptymalizowała skuteczność wiązania Nano Silica Sol poprzez innowacje technologiczne. Opierając się na talentach technicznych na poziomie krajowym oraz starszym zespole badawczo-rozwojowym, firma opracowała produkty Nano Silica Sol o wielu modułach (1,0 - 3,8) i wysokich stężeniach (20% - 40% SiO₂), spełniając potrzeby różnych procesów odlewania.
W projekcie odlewu precyzyjnego producenta części samochodowych, po zastąpieniu tradycyjnych spoiw krzemianem sodu produktami Nano Silica Sol firmy Hengli Chemical, współczynnik odrzutów skorupy spadł z 12% do 5%, a chropowatość powierzchni (Ra) odlewów poprawiła się z 12,5 μm do 6,3 μm. To ulepszenie wynika ze zdolności penetracji Nano Silica Sol na poziomie nano i precyzyjnej kontroli modułu. Dostosowując moduł Nano Silica Sol (stosunek molowy krzemionki do tlenków metali alkalicznych), można elastycznie kontrolować szybkość żelowania i końcową wytrzymałość, dostosowując się do wymagań szybkiego formowania na zautomatyzowanych liniach produkcyjnych.
Ponadto produkty Hengli Chemical przeszły certyfikację systemu zarządzania jakością ISO 9001. Zastosowanie Nano Silica Sol w odlewaniu precyzyjnym objęło wiele zaawansowanych dziedzin, w tym przemysł lotniczy, produkcję samochodów i urządzenia medyczne, stając się punktem odniesienia dla niezawodności technicznej w branży.

IV. Przyszłe trendy: integracja nanotechnologii i ekologicznego odlewania

Wraz ze wzmocnieniem przepisów środowiskowych i popularyzacją inteligentnej produkcji, zastosowanie Nano Silica Sol w odlewaniu precyzyjnym będzie wskazywało dwa główne trendy:
Ekologiczne ulepszenia bez aldehydów i fenoli
Tradycyjne spoiwa żywiczne w wysokich temperaturach uwalniają szkodliwe substancje, takie jak formaldehyd. Natomiast Nano Silica Sol, którego środkiem dyspersyjnym jest woda, jest nietoksyczny i bezwonny, spełnia normy środowiskowe, takie jak EU REACH, i staje się preferowanym materiałem do „zielonych odlewów”.
Adaptacja do Inteligentnej Produkcji
W połączeniu z technologią Internetu rzeczy (IoT), zautomatyzowaną kontrolę procesu powlekania spoiwem można osiągnąć poprzez monitorowanie parametrów online, takich jak lepkość i wartość pH Nano Silica Sol, co dodatkowo poprawia wydajność odlewania. Na przykład produkty Nano Silica Sol wspierające inteligentne linie produkcyjne Hengli Chemical osiągnęły precyzyjną kontrolę modułu i stężenia, zapewniając wsparcie dla cyfrowej transformacji procesów odlewniczych.