Nghiên cứu sơn với chất dính keo silica dùng trong công nghệ đúc mẫu tiêu

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận án cơng trình nghiên cứu thực cá nhân, hướng dẫn khoa học GS.TS Đinh Quảng Năng Các số liệu, kết nghiên cứu trình bày luận án trung thực chưa tác giả khác công bố hình thức Tơi xin chịu trách nhiệm nghiên cứu Hà Nội, ngày tháng Giáo viên hướng dẫn Tác giả GS.TS Đinh Quảng Năng Đỗ Phương Thảo i năm 2017 LỜI CẢM ƠN Tôi muốn gửi lời cảm ơn đặc biệt sâu sắc chân thành tới thầy hướng dẫn GS.TS Đinh Quảng Năng Thầy tận tình trực tiếp hướng dẫn, bảo, đưa lời khuyên bổ ích, định hướng khoa học q báu để tơi triển khai hồn thành cơng việc nghiên cứu Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn tới Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Viện Khoa học Kỹ thuật vật liệu tạo điều kiện thuận lợi cho q trình học tập trường Tơi xin chân thành cảm ơn tới Thầy môn Vật liệu Công nghệ đúc, nơi làm nghiên cứu sinh nhiệt tình giúp đỡ động viên tơi suốt q trình nghiên cứu Tơi xin gửi lời cảm ơn tới GS.TSKH Phạm Văn Khơi tận tình bảo, đưa ý kiến quý báu sơn dùng cho công nghệ mẫu tiêu phần quy hoạch thực nghiệm giúp tơi hồn thành luận án Tơi xin gửi lời cảm ơn tới Ban giám hiệu Thầy trường Cao đẳng Cơ khí luyện kim động viên tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian học tập Đại học Bách Khoa Hà Nội Nhân muốn gửi lời cảm ơn tới anh chị công ty TNHH MTV Mai Động giúp đỡ tơi q trình hồn thành luận án Đồng thời tơi muốn bày tỏ lòng biết ơn thầy cơ, nhà khoa học, đồng nghiệp bạn bè thân hữu động viên giúp đỡ tơi q trình nghiên cứu Cuối tơi xin nói lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, nơi chỗ dựa tinh thần sẻ chia giúp tơi vượt qua trở ngại khó khăn để hoàn thành luận án Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Nghiên cứu sinh Đỗ Phương Thảo ii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ix DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ x DANH MỤC CÁC BẢNG xiv LỜI MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ SƠN MẪU TIÊU 1.1 KHÁI QUÁT VỀ CÔNG NGHỆ ĐÚC MẪU TIÊU 1.1.1 Lịch sử phát triển công nghệ đúc mẫu tiêu 1.1.2 Lưu trình công nghệ đúc mẫu tiêu 1.1.3 Lưu trình cơng nghệ đúc mẫu tiêu đốt mẫu trước 1.1.4 Các hướng nghiên cứu công nghệ đúc mẫu tiêu 1.2 TỔNG QUAN VỀ SƠN MẪU TIÊU 1.2.1 Khái quát sơn mẫu tiêu 1.2.2 Vật liệu chế tạo sơn mẫu tiêu 1.2.3 Tính chất sơn mẫu tiêu 11 1.2.4 Ảnh hưởng lớp sơn tới q trình điền đầy khn 14 1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ SƠN MẪU TIÊU Ở TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC 15 1.3.1 Tình hình nghiên cứu sơn mẫu tiêu giới 15 1.3.1.1 Nghiên cứu chế phân hủy hóa học polystyren xốp 15 1.3.1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố thành phần sơn tới tính chất sơn mẫu tiêu 16 1.3.1.3 Các loại sơn mẫu tiêu giới 23 1.3.1.4 Tình hình nghiên cứu sử dụng keo silica sản xuất đúc giới 26 1.3.2 Tình hình nghiên cứu sơn mẫu tiêu nước 28 1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 29 1.4.1 Các hướng nghiên cứu công nghệ đúc mẫu tiêu 29 1.4.2 Những vấn đề thống sơn mẫu tiêu 29 1.4.3 Những vấn đề cần quan tâm giải sơn mẫu tiêu 29 Chương 30 KEO SILICA -TÍNH CHẤT VÀ ỨNG DỤNG 30 2.1 KHÁI QUÁT VỀ KEO SILICA 30 2.1.1 Keo silica 30 2.1.2 Các loại keo silica thương mại 31 2.2 CẤU TRÚC VÀ ĐẶC TÍNH CỦA KEO SILICA 31 iii 2.2.1 Cấu trúc keo silica 31 2.2.2 Sự ổn định keo silica 32 2.2.3 Ảnh hưởng chất điện ly lên độ nhớt độ ổn định 35 2.2.4 Sự tạo gel silica 36 2.2.4.1 Gel hóa ngưng kết 36 2.2.4.2 Làm khô gel 37 2.2.5 Các yếu tố ảnh hưởng tới tạo gel 39 2.2.6 Độ xốp – độ thấm khí silicagel 40 2.2.7 Đông kết kết khối 40 2.3 ỨNG DỤNG KEO SILICA LÀM CHẤT DÍNH 41 2.4 SỬ DỤNG KEO SILICA TRONG SẢN XUẤT ĐÚC 41 2.4.1 Chức keo silica 41 2.4.2 Bảo quản sơn sở chất dính keo silica 43 2.4.3 Tính chất thuận nghịch sol - gel 44 2.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 44 Chương 46 PHƯƠNG PHÁP VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 46 3.1 SƠ ĐỒ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM CỦA LUẬN ÁN 46 3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 47 3.2.1 Phương pháp xác định tính chất vật liệu chế tạo sơn 47 3.2.1.1 Phương pháp xác định độ ẩm vật liệu dạng bột 47 3.2.1.2 Phương pháp xác định độ hạt vật liệu dạng bột 47 3.2.1.3 Phương pháp xác định tỷ trọng 48 3.2.1.4 Phương pháp xác định độ nhớt chất lỏng sơn 48 3.2.2 Phương pháp xác định tính chất sơn 49 3.2.2.1 Chuẩn bị sơn thí nghiệm 49 3.2.2.2 Phương pháp xác định độ ổn định huyền phù sơn 50 3.2.2.3 Phương pháp đo độ bền mài mòn 50 3.2.2.4 Phương pháp xác định độ bền uốn sơn 51 3.2.2.5 Phương pháp xác định chiều dày sơn 53 3.2.2.6 Phương pháp xác định độ thơng khí sơn 54 3.2.2.7 Phương pháp xác định độ xốp sơn 57 3.2.2.8 Phương pháp xác định độ giãn nở nhiệt sơn 58 3.2.3 Phương pháp nghiên cứu biến đổi trạng thái mẫu nung 59 3.2.4 Các phương pháp phân tích đại 59 iv 3.2.4.1 Kỹ thuật hiển vi điện tử quét SEM – EDS 59 3.2.4.2 Phép đo nhiễu xạ tia X- XRD 60 3.2.4.3 Phân tích nhiệt DTG/DSC 60 3.2.5 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm 60 3.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 62 3.3.1 Bột chịu lửa 62 3.3.2 Chất dính 65 3.3.3 Bentonit trugel 100 66 3.3.4 Bột kaolin 67 3.3.5 Carboxymethyl cellulose – CMC 67 3.3.6 Saccaroza 68 3.3.7 Polystyren xốp 68 Chương 70 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN SƠN CERAMIC 70 4.1 ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 70 4.2 XÂY DỰNG MA TRẬN THÍ NGHIỆM QUY HOẠCH TRỰC GIAO CẤP THIẾU 70 4.2.1 Xác định thông số thành phần khoảng biến đổi yếu tố thành phần 70 4.2.2 Nhận xét 72 4.2.3 Xây dựng bảng ma trận thí nghiệm 73 4.3 THÍ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ TÍNH CHẤT SƠN 75 4.3.1 Tiến hành thí nghiệm 75 4.3.2 Kết thí nghiệm 75 4.4 CHỌN DẠNG PHƯƠNG TRÌNH HỒI QUY 76 4.5 TÍNH TỐN XÂY DỰNG PHƯƠNG TRÌNH HỒI QUY CHO CÁC HÀM MỤC TIÊU 78 4.5.1 Hàm mục tiêu độ ổn định huyền phù 78 4.5.2 Hàm mục tiêu độ nhớt 80 4.5.3 Hàm mục tiêu độ bền sau sấy 83 4.5.4 Hàm mục tiêu độ bền sau nung 85 4.6 THẢO LUẬN KẾT QUẢ VÀ ĐƯA RA THÀNH PHẦN SƠN HỢP LÝ 86 4.7 ĐÚC THỬ NGHIỆM SẢN PHẨM NẮP QUY LAT VÀ THÂN ĐỘNG CƠ DIEZEL RV95 89 4.7.1 Kết cấu yêu cầu kỹ thuật sản phẩm đúc 89 4.7.2 Cấu tạo mẫu nắp quy lát thân động diesel RV95 90 v 4.7.3 Sơn sấy mẫu 91 4.7.4 Chèn mẫu sơn vào thùng khuôn 91 4.7.5 Kết đúc thử nghiệm 91 4.7.6 Quan sát cấu trúc sơn sau sấy sau đúc 93 4.8 KẾT LUẬN CHƯƠNG 93 Chương 94 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT 94 CỦA SƠN SAU NUNG 94 5.1 NGHIÊN CỨU ĐỘ THƠNG KHÍ CỦA SƠN 94 5.1.1 Kết nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ nung tới độ thơng khí vỏ sơn ceramic 94 5.1.2 Ảnh hưởng chiều dày lớp sơn tới độ thơng khí vỏ sơn ceramic 96 5.2 ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ NUNG TỚI ĐỘ XỐP CỦA VỎ SƠN CERAMIC 98 5.2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ nung tới độ xốp vỏ sơn ceramic 98 5.2.2 Quan sát nước thấm qua cốc ceramic 99 5.3 PHÂN TÍCH NHIỆT VI SAI TRỌNG LƯỢNG (DTG/DSC) SƠN 100 5.3.1 Phân tích nhiệt vi sai trọng lượng cấu tử sơn 100 5.3.2 Phân tích nhiệt vi sai trọng lượng sơn 103 5.3.3 Thảo luận kết phân tích nhiệt vi sai trọng lượng 104 5.4 CẤU TRÚC CỦA VỎ SƠN CERAMIC Ở CÁC NHIỆT ĐỘ NUNG KHÁC NHAU 105 5.4.1 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm 105 5.4.2 Kết quan sát cấu trúc bàn luận 105 5.5 XÁC ĐỊNH SỰ GIÃN NỞ NHIỆT CỦA SƠN CERAMIC 107 5.6 PHÂN TÍCH NHIỄU XẠ XRD CỦA SƠN SAU NUNG 108 5.7 PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CỦA SƠN SAU ĐÚC 110 5.7.1 Tính chiều dày màng chất dính 110 5.7.2 Ảnh SEM giản đồ EDS sơn sau đúc 111 5.7.3 Phân tích ảnh cấu trúc sơn sau đúc 112 5.8 GIẢI THÍCH CÁC HIỆN TƯỢNG XẢY RA TRONG SƠN KHI SẤY VÀ NUNG Ở NHIỆT CAO 112 5.9 KẾT LUẬN CHƯƠNG 113 Chương 114 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ ĐÚC REPLICAST - CS 114 6.1 NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI TRẠNG THÁI CỦA MẪU XỐP 114 vi 6.1.1 Cách chế tạo mẫu thí nghiệm 114 6.1.2 Chuẩn bị mẫu để quan sát trạng thái mẫu kính hiển vi điện tử 114 6.1.3 Quan sát biến đổi trạng thái mẫu xốp 114 6.1.4 Phân tích vi sai trọng lượng mẫu 118 6.1.5 Nhận xét 119 6.2 NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐỐT MẪU TRƯỚC BẰNG CÁCH NUNG 120 6.2.1 Chế tạo mẫu 120 6.2.2 Tiến hành thí nghiệm đốt mẫu trước cách nung 120 6.2.3 Phân tích kết thí nghiệm đốt mẫu trước 121 6.3 NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA SƠN KHI ĐÚC RÓT 121 6.3.1 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm 121 6.3.2 Đúc rót 123 6.4 ĐÚC THỬ NGHIỆM NẮP QUY LÁT ĐỘNG CƠ DIEZEL RV95 124 6.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 126 KẾT LUẬN 127 KIẾN NGHỊ 127 TÀI LIỆU THAM KHẢO 128 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 134 PHỤ LỤC i PHỤ LỤC XÂY DỰNG PHƯƠNG TRÌNH HỒI QUY i PHỤ LỤC ẢNH SEM CẤU TRÚC CỦA SƠN SAU ĐÚC KHÔNG QUA NUNG viii PHỤ LỤC ẢNH SEM CẤU TRÚC CỦA SƠN Ở 50oC x PHỤ LỤC ẢNH SEM CẤU TRÚC CỦA SƠN Ở 100oC xii PHỤ LỤC ẢNH SEM CẤU TRÚC CỦA SƠN Ở 300oC xiv PHỤ LỤC ẢNH SEM CẤU TRÚC CỦA SƠN Ở 600oC xv PHỤ LỤC ẢNH SEM CẤU TRÚC CỦA SƠN Ở 800oC xvi PHỤ LỤC ẢNH SEM CẤU TRÚC CỦA SƠN SAU ĐÚC (SƠN ĐÃ QUA NUNG Ở 800oC) xviii PHỤ LỤC ĐƯỜNG NHIỄU XẠ RONGHEN CỦA SƠN xx PHỤ LỤC 10 HỆ SỐ GIÃN NỞ NHIỆT CỦA KHUÔN GỐM xxiv PHỤ LỤC 11 TÍNH BỀ MẶT LÝ THUYẾT CỦA BỘT ZIRCON xxvii PHỤ LỤC 12 KẾT QUẢ ĐO CỠ HẠT xxix PHỤ LỤC 13 KẾT QUẢ ĐO ĐỘ NHÁM CỦA SẢN PHẨM ĐÚC xxx vii PHỤ LỤC 14 BẢN VẼ CHI TIẾT NẮP QUY LÁT RV95 VÀ THÂN ĐỘNG CƠ DIESZEL RV95 xxxi PHỤ LỤC 15 SƠN MẪU, NUNG MẪU VÀ ĐÚC RÓT xxxii viii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DTG/DSC: Different Themo gravimetric/ Differential scanning calorimetry: phân tích nhiệt trọng lượng/ phân tích nhiệt quét vi sai EDS: Phổ tán xạ lượng tia X (Energy dispersive x-ray spectroscopy) GS.TS: Giáo sư – Tiến sĩ MTS: Máy đo độ bền vạn CMC: Carboxymethyl cellulose SEM: Hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscope) XRD: Nhiễu xạ Ronghen (x- ray diffraction) TNHH MTV: Trách nhiệm hữu hạn thành viên LFC: Đúc mẫu cháy (Lost Foam Casting) PL: Phụ lục DLVO: Derjaguin, Landau, Verwey, Overbeck TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam PTN: Phòng thí nghiệm QHTG: Quy hoạch trực giao ix DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ Hình 1 Sơ đồ lưu trình cơng nghệ đúc mẫu tiêu, Brown (2000) [61] Hình Mơ hình biểu diễn dính bám sơn lên mẫu sơn nhúng [25] 12 Hình Sơ đồ vùng tương tác kim loại lỏng-mẫu xốp-lớp sơn khn 13 Hình Phản ứng theo chế chuỗi – gốc tự trình phân hủy polystyren, Giai đoạn lan truyền gồm: a, tách H, b, Sự phân hủy β c, phản ứng mở khóa [21,48] 16 Hình Ảnh SEM mẫu zircon nghiên cứu A Prstic [74] 17 Hình Giản đồ phân tích nhiệt DTA/DTG mẫu sơn Kumar [51] 18 Hình Ảnh SEM mẫu sơn Kumar sau nung [51] 19 Hình Ảnh XRD mẫu sơn sau nung Kumar [51] 19 Hình Áp suất vùng khe hở khí phụ thuộc vào độ thơng khí sơn, [68] 20 Hình 10 Kích thước khe hở khí phụ thuộc vào độ thơng khí sơn [68] 20 Hình 11 Độ nhớt tỷ lệ nghịch với tốc độ chia cắt T= 22oC [23] 22 Hình 12 Bề mặt sản phẩm đúc nghiên cứu Prstic [74] 23 Hình Mơ hình cấu trúc tứ diện thể liên kết ion oxi ion silic 32 Hình 2 Cấu trúc không gian chiều tứ diện SiO44- xếp ngẫu nhiên (hình a) trật tự xác định (hình b) [25] 32 Hình Sự khác tạo gel (keo tụ) kết tủa: a- sol;, b- tạo gel (keo tụ); c, kết tủa [25,43] 32 Hình Ổn định “natri” keo silica [25] 33 Hình Ảnh hưởng độ pH tới ổn định (thời gian tạo gel) keo silica [25] 34 Hình Sơ đồ keo silica bị khử nước [25] 34 Hình Phân bố chất điện ly bao quanh bề mặt [25] 35 Hình Sự mở rộng lớp nước liên kết làm tăng độ nhớt [25] 36 Hình Sơ đồ trùng ngưng keo silica [25] 37 Hình 10 Điều kiện ban đầu [25] 38 Hình 11 Giai đoạn tốc độ khơng đổi [25] 38 Hình 12 Giai đoạn tốc độ giảm [25] 38 Hình 13 Các nhóm silanol liên kết (hình a) cầu siloxan (hình b) bề mặt keo silica [25] 40 Hình 14 Sự hình thành cầu siloxan keo silica [25] 40 Hình 15 Độ bền liên kết tối ưu hạt keo sơn [25] 42 Hình 16 Sơn co ngót suốt q trình nước đẩy hạt chịu lửa gần tập trung hạt keo silica [25] 42 Hình 17 Nồng độ keo silica cao [25] 43 Hình 18 Nồng độ keo silica nhỏ [25] 43 x Hình 8.2PL Cấu trúc sơn sau đúc ×10.000 Hình 8.3PL Cấu trúc sơn sau đúc ×100.000 xix PHỤ LỤC ĐƯỜNG NHIỄU XẠ RONGHEN CỦA SƠN Mau M1 Son FLC sau say - Do Phuong Thao d=3.28832 1100 1000 900 800 600 d=1.38111 d=1.37778 d=1.47607 d=1.54530 d=1.74874 d=1.90646 d=2.06161 d=2.21008 d=2.32813 d=2.64204 d=2.76319 d=2.73093 d=7.85561 100 d=2.99528 200 d=6.64529 300 d=3.62241 d=4.41576 d=2.51232 400 d=1.64830 d=1.63630 d=1.71030 500 d=12.78415 Lin (Cps) 700 10 20 30 40 50 60 2-Theta - Scale Mau M1 Son FLC sau say - Do Phuong Thao - File: Mau M1 Son FLC sau say - Do Phuong Thao.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 5.000 ° - End: 70.010 ° - Step: 0.030 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Tim Operations: Smooth 0.048 | Import 01-083-1382 (C) - Zircon - ZrSiO4 - WL: 1.5406 - Tetragonal - Body-centered 01-078-0433 (C) - Labradorite - Na.5Ca.5Al1.5Si2.5O8 - WL: 1.5406 - Triclinic - Base-centered 00-030-0662 (*) - Vivianite, syn - Fe3(PO4)2·8H2O - WL: 1.5406 - Monoclinic - Body-centered 01-071-1447 (C) - Sjoegrenite - (Mg6Fe2(OH)16CO3(H2O)4.5)0.25 - WL: 1.5406 - Hexagonal - Primitive 00-014-0253 (D) - Iron Sulfate Oxide - Fe2(SO4)3 - WL: 1.5406 - Hình 9.1PL Đường nhiễu xạ rơn ghen sơn sau sấy xx 70 d=3.26629 Mau M2 Son FLC sau nung 600C - Do Phuong Thao 400 d=1.37670 d=1.64446 d=1.74457 d=1.90131 d=2.05438 d=2.20153 d=2.31742 d=3.78772 d=5.36490 100 d=2.62752 d=2.50197 200 d=1.35895 d=1.47166 Lin (Cps) d=4.36790 d=1.70454 300 10 20 30 40 50 60 2-Theta - Scale Mau M2 Son FLC sau nung 600C - Do Phuong Thao - File: Mau M2 Son FLC sau nung 600C - Do Phuong Thao.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 5.000 ° - End: 70.010 ° - Step: 0.030 ° - Step time: s - Temp.: 25 ° Operations: Smooth 0.048 | Import 01-083-1382 (C) - Zircon - ZrSiO4 - WL: 1.5406 - Tetragonal - Body-centered 00-015-0776 (I) - Mullite, syn - Al6Si2O13 - WL: 1.5406 - Orthorhombic - Primitive Hình 9.2PL Đường nhiễu xạ rơn ghen sơn sau nung 600 oC xxi 70 d=3.26103 Mau M3 Son FLC sau nung 800C - Do Phuong Thao 500 d=1.47177 d=1.64483 d=1.74183 d=1.89829 d=2.20012 d=2.31761 d=2.39445 d=2.75809 d=3.61308 100 d=2.05262 200 d=1.35796 d=1.37326 d=1.37699 d=1.70388 d=2.49679 300 d=4.36725 Lin (Cps) 400 10 20 30 40 50 60 2-Theta - Scale Mau M3 Son FLC sau nung 800C - Do Phuong Thao - File: Mau M3 Son FLC sau nung 800C - Do Phuong Thao.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 5.000 ° - End: 70.010 ° - Step: 0.030 ° - Step time: s - Temp.: 25 ° Operations: Smooth 0.048 | Import 01-083-1382 (C) - Zircon - ZrSiO4 - WL: 1.5406 - Tetragonal - Body-centered 00-014-0253 (D) - Iron Sulfate Oxide - Fe2(SO4)3 - WL: 1.5406 - Hình 9.3PL Đường nhiễu xạ rơn ghen sơn sau nung 800 oC xxii 70 d=3.27098 d=2.49965 Mau M4 Son FLC sau duc gang 800C - Do Phuong Thao 400 d=1.64487 d=1.70454 d=1.68034 d=1.74342 d=1.89918 d=2.05411 d=2.20326 d=2.63039 100 d=3.22192 d=4.01966 200 d=2.31755 d=4.37823 Lin (Cps) 300 10 20 30 40 50 2-Theta - Scale Mau M4 Son FLC sau duc gang 800C - Do Phuong Thao - File: Mau M4 Son FLC sau duc gang 800C - Do Phuong Thao.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 5.000 ° - End: 59.990 ° - Step: 0.030 ° - Step time: s - Te Operations: Smooth 0.048 | Import 01-083-1382 (C) - Zircon - ZrSiO4 - WL: 1.5406 - Tetragonal - Body-centered 01-082-1410 (C) - Cristobalite alpha, syn - SiO2 - WL: 1.5406 - Tetragonal - Primitive 01-075-1634 (C) - Anorthoclase - (Na0.85K0.14)(AlSi3O8) - WL: 1.5406 - Triclinic - Base-centered Hình 9.4PL Đường nhiễu xạ rơn ghen sơn vật đúc xxiii PHỤ LỤC 10 HỆ SỐ GIÃN NỞ NHIỆT CỦA KHUÔN GỐM Bảng 10PL Hệ số giãn nở nhiệt mẫu sơn ceramic 40% keo silica; 0,1% CMC; 1,25% saccaroza, 0,3% bentonit; 58,35 % bột zircon Nhiệt độ (oC) dL/Lo Nhiệt độ (oC) Hệ số giãn nở dL/Lo Hệ số giãn nở 29.586 0.00E+00 160.929 -0.00089641 -6.82495 29.675 1.42E-06 15.95393 166.17 -0.00090861 -6.65239 30.807 -1.7696E-06 -1.4493 171.44 -0.00091966 -6.48314 33.818 -0.000012928 -3.05482 176.672 -0.00092983 -6.32168 37.279 -0.000034883 -4.53438 181.884 -0.00093879 -6.16416 41.292 -0.000060887 -5.20135 187.112 -0.00094663 -6.00936 45.148 -0.000099707 -6.40708 192.338 -0.00095412 -5.86242 48.821 -0.00014369 -7.47024 197.545 -0.00095927 -5.71133 53.018 -0.00018838 -8.03943 202.734 -0.00096413 -5.56824 57.608 -0.00023466 -8.37413 207.929 -0.00096729 -5.42376 62.181 -0.00028226 -8.65961 213.134 -0.00096979 -5.28358 66.899 -0.00032969 -8.83579 218.313 -0.00097057 -5.14272 71.789 -3.77E-04 -8.93373 223.459 -0.00097003 -5.00343 76.751 -0.0004231 -8.97064 228.661 -0.00096986 -4.87183 81.808 -0.00046783 -8.95848 233.854 -0.00097018 -4.74954 86.933 -0.00051022 -8.89707 239.008 -0.00097703 -4.66536 92.124 -0.00054894 -8.7777 244.178 -0.00098067 -4.56993 97.337 -0.00058516 -8.63692 249.303 -9.85E-04 -4.48436 102.607 -0.00061973 -8.48701 254.441 -0.00099145 -4.40929 107.883 -0.00065349 -8.3463 259.574 -0.00099902 -4.34379 113.164 -0.00068759 -8.22693 264.682 -0.0010074 -4.28506 118.466 -0.00072149 -8.11757 269.81 -0.0010162 -4.23022 123.776 -0.00075387 -8.00372 274.896 -0.0010267 -4.18532 129.086 -0.00078402 -7.8796 279.998 -0.0010383 -4.14637 134.411 -0.00081053 -7.73222 285.08 -0.001051 -4.1136 139.727 -0.00083281 -7.56131 290.174 -0.0010648 -4.08614 145.06 -0.00085183 -7.37681 295.242 -0.0010804 -4.06691 150.358 -0.00086762 -7.18395 300.325 -0.0010976 155.66 -0.00088267 -7.00121 305.42 xxiv -0.0011152 -4.05409 -4.04301 Nhiệt độ (oC) Nhiệt độ (oC) dL/Lo Hệ số giãn nở 310.521 -0.001134 -4.03652 471.133 315.596 -0.0011531 -4.03168 476.175 -0.0018212 -4.07802 320.697 -0.0011726 -4.02802 481.202 -0.0018462 -4.08799 325.832 -0.0011918 -4.02301 486.238 -0.0018715 -4.09831 330.938 -0.0012105 -4.0169 491.269 -0.0018965 -4.1078 336.075 -0.0012283 -4.00765 496.298 -0.0019223 -4.11881 341.262 -0.0012462 -3.99838 501.331 -0.0019479 -4.12914 346.463 -0.0012624 -3.98388 506.378 -0.0019742 -4.14059 352.023 -0.0012777 -3.96263 511.379 -0.0020005 -4.1522 357.337 -0.0012919 -3.94171 516.433 -0.0020276 -4.16476 361.67 -0.0013075 -3.93726 521.468 -0.002055 -4.17783 366.062 -0.001326 -3.94085 526.494 -0.0020822 -4.19031 370.811 -0.0013464 -3.94578 531.532 -0.0021093 -4.20225 375.645 -0.0013679 -3.95279 536.546 -0.0021372 -4.21572 380.514 -0.0013904 -3.96207 541.581 -0.0021652 -4.22895 385.436 -0.0014131 -3.97106 546.6 -0.0021932 -4.24205 390.409 -0.0014358 -3.97924 551.629 -0.0022219 -4.25616 395.417 -0.001459 -3.98818 556.657 -0.0022512 -4.27115 400.413 -0.0014819 -3.9962 561.697 -0.0022804 -4.28557 405.439 -0.0015039 -4.0013 566.695 -0.0023099 -4.30062 410.45 -0.0015264 -4.00773 571.711 -0.0023404 -4.31709 415.472 -0.0015485 -4.01284 576.761 -0.0023706 -4.33243 420.538 -0.0015711 -4.01865 581.786 -0.0024012 -4.34842 425.6 -0.0015932 -4.02309 586.834 -0.0024317 -4.36377 430.686 -0.0016155 -4.02767 591.841 -0.0024617 -4.37826 435.756 -0.0016374 -4.03132 596.861 -0.0024934 -4.3954 440.823 -0.0016597 -4.03587 601.894 -0.0025259 -4.41353 445.885 -0.0016816 -4.0394 632.0319 -0.0027394 -4.54713 450.939 -0.0017038 -4.04364 637.098 -0.0027764 -4.57012 455.986 -0.0017269 -4.04995 642.099 -0.0028143 -4.59468 652.155 -0.0028914 -4.6443 657.173 -0.0029315 -4.67107 461.047 -0.0017502 466.079 -0.0017738 -4.05645 -4.06375 xxv dL/Lo Hệ số giãn nở -0.0017976 -4.07114 Nhiệt độ (oC) dL/Lo Nhiệt độ (oC) Hệ số giãn nở dL/Lo Hệ số giãn nở 662.186 -0.0029719 -4.69791 823.022 -0.0045402 -5.7222 667.226 -0.0030117 -4.7232 828.062 -0.0046192 -5.78502 672.256 -0.0030518 -4.74863 833.089 -0.0047025 -5.8525 677.263 -0.0030917 -4.77352 838.121 -0.0047901 -5.92442 682.304 -0.0031312 -4.79717 843.162 -0.0048827 -6.00153 687.326 -0.0031715 -4.82181 848.203 -0.0049798 -6.08319 692.346 -0.0032125 -4.84715 853.197 -0.0050825 -6.171 697.371 -0.0032528 -4.87103 858.268 -0.00519 -6.26296 702.4 -0.0032938 -4.89556 863.288 -0.0053035 -6.36139 707.439 -0.0033354 -4.92054 868.297 -0.0054227 -6.46552 712.462 -3.38E-03 -4.94482 873.345 -0.0055475 -6.57474 717.481 -0.0034189 -4.97009 878.333 -0.0056787 -6.69069 722.527 -0.0034617 -4.99566 883.395 -0.0058156 -6.81136 727.538 -0.0035038 -5.02012 888.404 -0.0059593 -6.93896 732.567 -0.003547 -5.04566 893.442 -0.0061091 -7.0719 737.575 -0.0035906 -5.07155 898.473 -0.0062659 -7.21141 742.621 -0.0036353 -5.09835 903.485 -0.0064295 -7.35726 747.622 -0.0036801 -5.12523 908.551 -0.0066003 -7.50917 752.663 -0.0037272 -5.15464 913.605 -0.0069429 -7.85379 757.697 -0.003775 -5.18465 918.6 -0.0071343 -8.02496 762.694 -0.0038244 -5.21669 923.658 -0.0073293 -8.19766 767.7479 -0.0038736 -5.24763 928.673 -0.0075285 -8.37349 772.763 -0.0039238 -5.27977 933.711 -0.0077326 -8.55258 777.798 -0.0039754 -5.3132 938.758 -0.0079428 -8.7363 782.821 -0.0040284 -5.34813 943.76 -0.0081594 -8.92543 787.838 -0.0040836 -5.38554 948.786 -0.0083855 -9.12261 792.858 -0.0041404 -5.42454 953.834 -0.0086218 -9.32845 797.89 -0.0041996 -5.46607 958.856 -0.0088701 -9.54523 802.944 -0.0042613 -5.51013 963.888 -0.0091285 -9.7704 807.946 -0.0043265 -5.55848 968.926 -0.0093975 -10.0044 812.993 -0.004394 -5.60883 973.959 -0.0096787 -10.2488 818.003 -0.0044657 -5.66413 978.998 -0.0099722 -10.5036 xxvi Nhiệt độ (oC) dL/Lo Hệ số giãn nở 984.007 -0.010278 -10.7688 989.046 -0.010596 -11.0437 Nhiệt độ (oC) 994.073 dL/Lo Hệ số giãn nở -0.010925 -11.3273 PHỤ LỤC 11 TÍNH BỀ MẶT LÝ THUYẾT CỦA BỘT ZIRCON Bảng 11PL Kết tính diện tích bề mặt lý thuyết 100 g bột zircon Đường Khối kính lượng, gi hạt-di, (nhỏ hơn) m Diện tích bề mặt lý thuyết, Si, m2 Đường kính hạt - di, (nhỏ hơn) m Khối lượng, gi Diện tích bề mặt lý thuyết, Si, m2 0,375 0,066 225,159,914,712.15 8,148 1,610 252,786,142,923.09 0,412 0,120 372,616,805,017.91 8,944 1,750 250,313,726,537.26 0,452 0,170 481,159,310,904.39 9,819 1,940 252,762,636,991.81 0,496 0,240 619,024,692,207.17 10,780 2,170 257,524,991,000.47 0,545 0,300 704,211,576,455.86 11,830 2,410 260,621,779,401.51 0,598 0,360 770,157,811,040.36 12,990 2,600 256,060,509,067.99 0,657 0,410 798,356,553,825.78 14,260 2,720 244,021,327,942.54 0,721 0,460 816,208,239,563.03 15,650 2,730 223,165,323,542.03 0,791 0,520 841,017,955,194.23 17,180 2,670 198,822,948,288.66 0,869 0,580 853,859,912,994.62 18,860 2,580 175,007,405,029.09 0,954 0,630 844,832,441,565.76 20,710 2,550 157,521,010,523.02 1,047 0,700 855,322,242,654.92 22,730 2,610 146,899,216,443.71 1,149 0,770 857,332,138,264.29 24,950 2,790 143,057,970,952.57 1,261 0,850 862,347,377,195.82 27,390 3,050 142,457,793,959.32 1,385 0,940 868,273,382,956.29 30,070 3,320 141,248,245,919.44 1,520 1,020 858,489,507,350.47 33,010 3,520 136,419,215,214.88 1,669 1,100 843,169,243,230.05 36,240 3,600 127,084,539,459.75 1,832 1,180 824,014,673,978.83 39,780 3,550 114,167,366,142.78 2,011 1,250 795,199,960,982.19 43,670 3,380 99,017,490,648.76 2,208 1,300 753,221,470,288.31 47,940 3,140 83,793,441,161.79 2,423 1,340 707,505,453,687.87 52,630 2,860 69,520,209,273.66 2,660 1,370 658,896,708,722.77 57,770 2,560 56,691,246,406.51 2,920 1,390 608,990,273,680.52 63,420 2,230 44,983,892,538.93 xxvii Đường Khối kính lượng, gi hạt-di, (nhỏ hơn) m Diện tích bề mặt lý thuyết, Si, m2 Đường kính hạt - di, (nhỏ hơn) m Khối lượng, gi Diện tích bề mặt lý thuyết, Si, m2 3,206 1,400 558,654,016,256.83 69,620 1,880 34,546,355,512.62 3,519 1,410 512,599,588,829.69 76,430 1,520 25,442,403,503.69 3,863 1,420 470,264,336,024.84 83,900 1,160 17,687,825,134.50 4,241 1,430 431,366,259,617.13 92,100 0,810 11,251,328,281.81 4,656 1,430 392,917,591,717.41 101,100 0,500 6,326,991,578.77 5,111 1,430 357,938,623,955.44 111,000 0,250 2,881,346,164.93 5,611 1,430 326,042,471,401.93 121,800 0,085 892,791,496.42 6,159 1,440 299,109,836,663.18 133,700 0,015 143,528,537.46 6,761 1,470 278,153,677,699.36 146,800 0,00098 8,540,404.25 7,422 1,520 261,999,851,763.24 Si, m2 Tổng diện tích bề mặt lý thuyết 100 g bột là: 24,641,543,440,386.60 24.641.543.440.386,60 m2 Vậy tổng diện tích bề mặt lý thuyết 58,35 g bột là: 14.378.340.597.465,60 m2 xxviii PHỤ LỤC 12 KẾT QUẢ ĐO CỠ HẠT xxix PHỤ LỤC 13 KẾT QUẢ ĐO ĐỘ NHÁM CỦA SẢN PHẨM ĐÚC xxx Hình 13PL Ảnh thực nghiệm đo độ nhám sản phẩm đúc phương pháp Replicast máy Mitutoyo SJ400 PHỤ LỤC 14 BẢN VẼ CHI TIẾT NẮP QUY LÁT RV95 VÀ THÂN ĐỘNG CƠ DIESZEL RV95 Hình 14.1PL Bản vẽ chi tiết nắp quy lát RV95 xxxi Hình 14.2PL Bản vẽ chi tiết thân động diesel RV95 PHỤ LỤC 15 SƠN MẪU, NUNG MẪU VÀ ĐÚC RĨT Hình 15.1PL Ảnh sơn mẫu nắp quy lát RV95 Hình 15.2PL Ảnh sơn mẫu thân động diesel RV95 xxxii Hình 15.3PL Đặt mẫu lò nung Hình 15.4PL Chèn vỏ gốm xuống Hình 15.5PL Lò chõ nấu gang cải tiến Hình 15.6PL Rót khn xxxiii ... định sơn mẫu xốp với keo silica dùng cho công nghệ đúc mẫu tiêu thông thường (LFC) đúc nhiệt độ cao đúc gang đúc thép o Bước đầu đề xuất công nghệ đúc mẫu tiêu đốt mẫu trước là: Mẫu sơn với chiều... Việc sử dụng keo silica làm chất dính cho sơn mẫu tiêu chưa có nước ta chưa quan tâm nghiên cứu đầy đủ giới Vì đề tài Nghiên cứu sơn với chất dính keo silica dùng công nghệ đúc mẫu tiêu thực luận... thành cảm ơn Chương TỔNG QUAN VỀ SƠN MẪU TIÊU 1.1 KHÁI QUÁT VỀ CÔNG NGHỆ ĐÚC MẪU TIÊU 1.1.1 Lịch sử phát triển công nghệ đúc mẫu tiêu Công nghệ đúc mẫu tiêu (Đúc mẫu cháy – Lost Foam Casting LFC)