Fabrikanten van nanosilicasol

Hoe werkt de hechtingseigenschap van Nano Silica Sol Hoge sterkte verbindingen bereiken bij precisiegieten?

I. Bindingsmechanisme van Nano Silica Sol : Van micropenetratie tot chemische verknoping

Het kernbestanddeel van Nano Silica Sol bestaat uit amorfe silicadeeltjes (molecuulformule: mSiO₂·nH₂O), en de bindingseigenschappen zijn het resultaat van het synergetische effect van meerdere mechanismen:
Penetratie- en vuleffect op nanoniveau
Vanwege de extreem kleine deeltjesgrootte kan Nano Silica Sol snel doordringen in de microporiën van gietmaterialen zoals waspatronen, vormzand en keramische slurries, waardoor een "nano-verankerende" structuur ontstaat. Wanneer Nano Silica Sol bijvoorbeeld bij precisiegieten als bindmiddel op het oppervlak van een waspatroon wordt aangebracht, nestelen de nanodeeltjes zich in de moleculaire openingen van het oppervlak van het waspatroon. Na het drogen wordt een mechanisch in elkaar grijpende structuur gevormd, waardoor de hechting tussen de coating en het substraat aanzienlijk wordt verbeterd.
Oppervlaktehydroxyl chemische adsorptie
De oppervlakken van silicadeeltjes zijn rijk aan hydroxylgroepen (-OH), die waterstofbruggen of covalente bindingen kunnen vormen met de polaire groepen op de oppervlakken van materialen zoals metaaloxiden en keramiek. Deze chemische adsorptie is vooral van cruciaal belang bij de voorbereiding van de schaal. Wanneer Nano Silica Sol in contact komt met vuurvaste materialen (zoals kwartszand en mulliet), vormen de hydroxylgroepen Si-O-M (M staat voor metaalelementen) covalente bindingen door middel van dehydratatiecondensatiereacties, waardoor een sterke binding op moleculair niveau wordt bereikt.
Gel-stollingsversterkingseffect
Nano Silica Sol geleert onder zure of alkalische omstandigheden en vormt een driedimensionale netwerkstructuur. Bij precisiegieten kan Nano Silica Sol, door de pH-waarde aan te passen of verharders (zoals ammoniumzouten) toe te voegen, snel stollen tot een harde silicagel, waardoor verspreide vuurvaste deeltjes stevig tot een geheel worden verbonden. Deze gelstructuur biedt niet alleen mechanische ondersteuning, maar verbetert ook de hechtsterkte verder door van der Waals-krachten tussen nanodeeltjes.

II. Technische voordelen bij precisiegieten: van procesoptimalisatie tot prestatiedoorbraken

Vergeleken met traditionele bindmiddelen (zoals natriumsilicaat en harsen) biedt de toepassing van Nano Silica Sol bij precisiegieten aanzienlijke voordelen:
Evenwicht tussen hoge sterkte en lage krimp
Traditionele natriumsilicaatbindmiddelen zijn gevoelig voor krimpscheuren als gevolg van waterverdamping tijdens het stollen. Daarentegen vermindert de deeltjesvulling op nanoniveau van Nano Silica Sol de porositeit, en het elastische vervormingsvermogen van het gelnetwerk vermindert de interne spanning, waardoor de integriteit van de schaal na roosten op hoge temperatuur wordt gewaarborgd. Uit gegevens blijkt dat de buigsterkte van met Nano Silica Sol vervaardigde schelpen 15 - 20 MPa kan bereiken, een stijging van ruim 30% vergeleken met traditionele processen.
Stabiliteit en erosiebestendigheid bij hoge temperaturen
Bij precisiegieten moet de schaal bestand zijn tegen het schuren van gesmolten metaal bij temperaturen boven 1000°C. Het silicaskelet gevormd door Nano Silica Sol heeft een uitstekende weerstand tegen hoge temperaturen (smeltpunt tot 1713°C) en de dichte pakking van nanodeeltjes onderdrukt de penetratie van gesmolten metaal, waardoor defecten aan de zandhechting worden vermeden. Bij het gieten van hogetemperatuurlegeringen voor de lucht- en ruimtevaart is de erosieweerstand van Nano Silica Sol-schalen bijvoorbeeld geverifieerd door middel van meerdere daadwerkelijke giettests.
Aanpassingsvermogen aan complexe structuren
Dankzij de lage viscositeit (meestal < 50 mPa·s) van Nano Silica Sol kan het gelijkmatig worden aangebracht op het oppervlak van complexe waspatronen, waarbij het zelfs doordringt in kleine groeven van minder dan 0,1 mm diep. Deze uitstekende coatingeigenschap zorgt ervoor dat Nano Silica Sol uitstekend presteert bij de productie van gietstukken met fijne interne holtestructuren, zoals turbinebladen en motorblokken, waardoor het probleem van ongelijkmatige coating, veroorzaakt door onvoldoende vloeibaarheid van traditionele bindmiddelen, wordt opgelost.

III. Praktische toepassingscasus: technologie-implementatie met Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd. als voorbeeld

Als belangrijke speler op het gebied van anorganische siliciummaterialen in China heeft Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd. de hechtingsprestaties van Nano Silica Sol verder geoptimaliseerd door middel van technologische innovatie. Vertrouwend op technisch talent op nationaal niveau en een senior R&D-team heeft het bedrijf Nano Silica Sol-producten ontwikkeld met meerdere moduli (1,0 - 3,8) en hoge concentraties (20% - 40% SiO₂), die voldoen aan de behoeften van verschillende gietprocessen.
In een precisiegietproject van een fabrikant van auto-onderdelen, na het vervangen van traditionele natriumsilicaatbindmiddelen door Nano Silica Sol-producten van Hengli Chemical, daalde het afstotingspercentage van de schaal van 12% naar 5% en verbeterde de oppervlakteruwheid (Ra) van gietstukken van 12,5 μm naar 6,3 μm. Deze verbetering profiteert van het penetratievermogen op nanoniveau van Nano Silica Sol en de nauwkeurige moduluscontrole. Door de modulus van Nano Silica Sol (de molaire verhouding van silica tot alkalimetaaloxiden) aan te passen, kunnen de geleringssnelheid en de eindsterkte flexibel worden geregeld, waardoor ze kunnen worden aangepast aan de snelle vormvereisten van geautomatiseerde productielijnen.
Bovendien zijn de producten van Hengli Chemical geslaagd voor de ISO 9001-certificering van het kwaliteitsmanagementsysteem. De toepassing van Nano Silica Sol bij precisiegieten heeft meerdere hoogwaardige gebieden bestreken, waaronder de lucht- en ruimtevaart, de automobielindustrie en medische apparatuur, en is een maatstaf geworden voor technische betrouwbaarheid in de industrie.

IV. Toekomstige trends: de integratie van nanotechnologie en groen gieten

Met de versterking van de milieuregelgeving en de popularisering van intelligente productie zal de toepassing van Nano Silica Sol bij precisiegieten twee belangrijke trends laten zien:
Groene upgrades zonder aldehyden en fenolen
Traditionele harsbindmiddelen geven bij hoge temperaturen schadelijke stoffen zoals formaldehyde af. Nano Silica Sol, met water als dispersiemedium, is daarentegen niet giftig en geurloos, voldoet aan milieunormen zoals EU REACH, en wordt het voorkeursmateriaal voor 'groen gieten'.
Aanpassing aan intelligente productie
Gecombineerd met Internet of Things (IoT)-technologie kan de geautomatiseerde controle van het coatingproces van het bindmiddel worden bereikt door online monitoring van parameters zoals de viscositeit en pH-waarde van Nano Silica Sol, waardoor het gietrendement verder wordt verbeterd. De Nano Silica Sol-producten die de intelligente productielijnen van Hengli Chemical ondersteunen, hebben bijvoorbeeld een nauwkeurige controle van de modulus en concentratie bereikt, waardoor ondersteuning wordt geboden voor de digitale transformatie van gietprocessen.