Повышение теплостойкости модельного состава наноалмазными частицами

Abstract

Рассмотрен модифицированный наноалмазными частицами модельный состав ЗГВ-1 производства ОАО «Завод горного воска» (г. п. Свислочь, Беларусь) для точного литья по выплавляемым моделям изделий из черных и цветных металлов. Разработана лабораторная технология введения в модельный состав ЗГВ-1 наноалмазных частиц производства НПЗАО «Синта» (г. Минск, Беларусь) – алмазосодержащей шихты марки АШ-А и ультрадисперсного синтетического алмаза марки УДА. Оценена совместимость наночастиц с модельным составом в зависимости от способа введения. Получены модельные составы с разными концентрациями наночастиц (мас. %): 0,005; 0,010; 0,050; 0,10. Определена теплостойкость модифицированных модельных составов по двум независимым параметрам: температуре размягчения (Тр) и температуре каплепадения по Уббеллоде (ТУБ). Установлены зависимости Тр и ТУБ от концентрации наночастиц, объяснен их характер: быстрый рост теплостойкости модельных составов при начальных концентрациях (0,005 мас. %) и последующее снижение Тр и ТУБ с дальнейшим ростом концентрации наночастиц. Предложен механизм повышения теплостойкости модельного состава ЗГВ-1 наноалмазными частицами, заключающийся в следующем: в результате взаимодействия энергетически активной поверхности наночастиц с карбоксильными и гидроксильными группами компонентов, входящих в состав модельного состава ЗГВ-1, формируется система взаимопроникающих сеток физической природы, исчезающая в основном при плавлении и вновь восстанавливающаяся при затвердении модельных составов. Этот обратимый процесс можно осуществлять многократно. Повышение теплостойкости модельного состава ЗГВ-1 более чем на 10°С имеет важное практическое значение.