Снижение усадки и повышение теплостойкости модельного состава наночастицами TiO2 и ZnO

Abstract

Проведено модифицирование модельного состава ЗГВ-101 для точного литья металлических изделий по выплавляемым моделям наночастицами TiO2 и ZnO. Разработана лабораторная технология введения в модельный состав наночастиц TiO2 и ZnO производства ООО «Томские нанопорошки». Получены модельные составы с разными концентрациями наночастиц, мас. %: 0,005; 0,05; 0,1. Разработка модельных составов с пониженной линейной усадкой является актуальной задачей, так как такие составы позволяют максимально приблизить размеры отливки к размерам готовой детали. Установлено значительное снижение линейной усадки модельного состава наночастицами с 0,8% до 0,44% (0,005 мас. % TiO2 и ZnO). Предложена гипотеза, объясняющая снижение усадки и повышение теплостойкости модельного состава ЗГВ-101: наночастицы TiO2 и ZnO, обладая энергетически активными поверхностями, взаимодействуют физически с карбоксильными и гидроксильными группами компонентов, входящих в состав ЗГВ-101. Образованная физическая сетка снижает подвижность молекулярных структур композита, повышает устойчивость его в температурно-силовых полях Установлено практически значимое повышение теплостойкости состава ЗГВ-101: температура раз- мягчения возрастала с 54 до 61°С (0,005 мас. % TiO2) и до 63°С (0,005 мас. % ZnO). Температура капле- падения по Уббеллоде поднималась с 80 до 87°С (0,005 мас. % TiO2) и до 86°С (0,005 мас. % ZnO).