鑄造涂料中最好的耐火填料當(dāng)屬電熔莫來(lái)石粉和化學(xué)提純的二氧化鋯粉(ZrO2＞99.5%)、剛玉粉和鋯英粉。但電熔莫來(lái)石粉和純二氧化鋯粉價(jià)格昂貴，剛玉粉和鋯英粉也價(jià)格不菲。本文介紹的高鋁粉涂料，其耐火填料高鋁粉來(lái)源豐富、價(jià)格便宜，涂料的性能和使用效果可與鋯英粉涂料、剛玉粉涂料媲美，是一種值得推廣的鑄鋼、鑄鐵用淺色涂料。

    涂料組成

    涂料由5部分組成：耐火填料、液體載體、懸浮劑、粘結(jié)劑和各種助劑。

    1、耐火填料

    耐火填料是涂料的主體部分，其物理、化學(xué)性質(zhì)對(duì)涂料效果有決定性影響，特別是對(duì)涂層的耐火度和熱化學(xué)穩(wěn)定性影響很大。

    剛玉粉、鋯英粉、鋁礬土粉、鉻鐵礦粉、石英砂和石墨粉的耐火度均較高，但剛玉粉價(jià)格昂貴；鉻鐵礦粉和石墨均為黑色，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，且鉻鐵礦粉國(guó)內(nèi)資源貧乏，需從國(guó)外進(jìn)口，而石墨在鑄鋼件生產(chǎn)中容易引起增碳；石英砂雖為白色，但石英砂塵在清砂過(guò)程中容易使工人得矽肺??；鋯英粉(米白色)和鋁礬土粉(淺黃色)均為淺色，并具有高的耐火度和低的燒結(jié)點(diǎn)，且都是容易獲得燒結(jié)剝離型的涂料，故本文選用鋁礬土粉作為耐火填料代替鋯英粉。

    鋁礬土粉又名高鋁粉，屬硅-鋁系耐火材料。它是由高鋁礬土原礦經(jīng)1300~1500℃高溫煅燒所得到的剛玉質(zhì)鋁礬土熟料，再經(jīng)研磨后而成的粉料。鋁礬土的主要礦物組成為剛玉(α-Al2O3)和莫來(lái)石(3Al2O3·2SiO2)。鋁礬土熟料的耐火度隨Al2O3含量的增加和煅燒溫度的提高而提高，其耐火度≥1770℃。鋁礬土在澆注溫度下不和金屬氧化物生成低熔點(diǎn)物質(zhì)，同時(shí)鋼液及其氧化物對(duì)高鋁粉的浸潤(rùn)性比較低，因此，用于涂料能起到良好的抗粘砂作用。選用高鋁粉作耐火填料時(shí)，必須注意其純度，Al2O3含量應(yīng)≥85%，雜質(zhì)含量應(yīng)少。

    2、液體載體

    一般采用乙醇。乙醇無(wú)毒、無(wú)臭、易揮發(fā)、可燃燒，是最經(jīng)濟(jì)、最安全的載液。工業(yè)乙醇純度在95%左右，涂料點(diǎn)火燃燒困難，不易充分燃燒，可加入一定量的甲醇與之混合使用，以改善其燃燒性能。甲醇比乙醇揮發(fā)快，燃燒快，但甲醇具有較強(qiáng)的毒性，對(duì)眼神經(jīng)刺激歷害，使用時(shí)應(yīng)注意。

    3、懸浮劑

    膨潤(rùn)土是涂料中最常用的懸浮劑。膨潤(rùn)土顆粒很小(可以小于0.1μm)被載體濕潤(rùn)后載體不僅吸附在其顆粒表面，還會(huì)進(jìn)入它的晶層之間形成膠體質(zhì)后，使載液變?yōu)槟z體溶液。膨潤(rùn)土質(zhì)點(diǎn)在膠體溶液中形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使膨潤(rùn)土漿具有屈服值，耐火填料顆粒質(zhì)點(diǎn)不易下沉。本涂料使用鋰基膨潤(rùn)土作為懸浮劑。鋰基膨潤(rùn)土是由天然鈣基膨潤(rùn)土經(jīng)離子交換處理后而得，它遇乙醇不能充分溶脹，只能形成膠體，因此需先加水使其充分溶脹，再以乙醇沖稀制成膨潤(rùn)土漿，放置2~3天后使用。

    4、粘結(jié)劑

    本涂料采用熱塑性酚醛樹脂作為粘結(jié)劑，它溶于酒精，不溶于水，可使涂料具有較高的表面強(qiáng)度，但發(fā)氣量較大，故在涂料中的加入量不可過(guò)多。加入適量的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)，作為增稠劑和粘結(jié)劑，它不僅可以減緩載體向砂基體深處滲失，而且可以減緩耐火填料的下沉，改善醇基涂料懸浮性，并使涂料具有較高的觸變性。它與酚醛樹脂配合可使涂層粘結(jié)強(qiáng)度更高，加入量切忌過(guò)多，以防涂層點(diǎn)燃后有麻坑或氣泡。

    5、助劑

    （1）消泡劑常用的消泡劑為正丁醇、正戊醇和正辛醇等。

    （2）燒結(jié)劑為了使高熔點(diǎn)的耐火填料能夠燒結(jié)，可加入一定量的燒結(jié)劑如：云母粉、長(zhǎng)石粉等，促使耐火填料顆料部分燒結(jié)而結(jié)殼。