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1、天然无定形石墨砂热物性参数的测定一i天然无定形石墨砂热物性参数的测定华中理工大学(430014)潘应蛊林汉同魏伯康问光国成都飞机公司钱玉昼,缪国良吉立生刘铁锭吴奇略△亿2_/I摘要:采用洗注法剐定了石墨砧的热枷性参数并和石羹廿进行了对比.同时,研完了原砂粒虎及粘土鲁量对石墨砂热特性的影响.关键词苎型热特性计算机辅助设计&力.锨cTheDeterminationofApentHeatPhysicalCharacteristicsofNaturalCrypto--crystallineGrephi~SandPanyk~gjunm~atongWei8okangMmGuar~gg
2、uo(HuazhangUniversityofAcJenceandTechnology)Qjaft.YuhouMiaoGuollangJjLL~hengLiuT.i~lingWuOiliiecChengduAircraftCompany)Synopsis;ThepouringmethodwasI】sforresearchingtheapparentheatphicaIcharactccristAcsof~aturalcoypto—cr),stai3inegraphi%~sandineompat~gwnhsilicauand.Then,theinfluen钟ofthepartitl
3、esizeandthedayc饥1tentofgraphitesand七oitsapparentheatphysicalcbaractef她bwasudied.Keywords:GraphitesandHeatph】caIcharacterJsti~CAD1前言天然无定形石墨砂是一种刚问世不久的新型铸造用砂,由于其具有高导热率.高冷却能力.高耐火度.高化学稳定性和稳定的化学中性等特点,可以开发用作撒冷砂.高熔点台金用砂.易氧化台金用砂.石墨砂制品等.是一种能提高铸件质量.改善劳动条件和环境条件,具有较大经济效益和社会效益的铸造用砂.现代铸造用计算机辅助设计系统要求精确地掌握型砂的
4、热物性参数因此对石墨砂热橱性参数的测定是推广应用天然无定形石墨砂的一项重要内容.目前,测试热橱性参数的方法有稳态法和非稳态法两种.其中非稳态专又包括热线法和浇注法Atterton等.】用稳态法测定了导热系数.而Ninomiya~用非稳态热线法测定了导热系数.这些方法都要竭力维持一十恒定的高温.因此它们不太适台测定砂型的热橱性参数.而且型砂长时间处于高温下.性能也会发生变化现在国内外鞍常见的是用熔化和浇注金属的方法测定砂型的表观热物性参数0-".因为连种方法在砂型的温度.金属藏中的气体,界面反应及加热时型砂的性能变化等方面与实际铸造过程相似.所获得的数据较为准确.目此.本试验用浇注
5、法对无定形石墨砂的热物性参数进行了测试和研究.2试验方法21试验装置设计及步骤试验装置如图1所示.将金属圆筒内的型砂紧实后.在砂型中钻孔.分别将4支镍铬一罐硅热电偶分别埋至离铸件一砂型界面8.16.24.32tara处的圆筒中心位置.并在铸件一肆型界面及金属液中各设置一支热电偶.圆筒内壁及金届液表面用耐火纤维隔热.以保证试验中铸件的热量主要通过铸件一砂型界面传递当金属液甚人圆筒型腔后.即开始采样.进行温度场测试.6支热电偶的信号通过6通道的ZSCC—I41界面前精的流体定向流动使高纯AI桂状晶向迎流方向倾斜.同时使桂状晶组织细化.4.2随铸型旋转速度和磁场强度的增加,桂状晶倾斜角
6、度增加.43高纯AI柱状晶倾斜生长的主要原因是.定向受追流动造成柱收晶两侧的居流边界展厚度出现差异.参考文献J帅
7、oHONOA.Ttansacffons班IJ.1984().85～】00Shi啪ASA1cta1.Traasact/cr~sⅫ,1978(18).754~760葛云龙,篙育宁等.空属学艇,】993.29(8):134K.IVIURAKAM]et日L^c∞meta1].1983,31(9).1425～1432日蛐血,M.C.Solidifkati~Ptocessi~,1@74.1蛐～】4B厢英太.电场砟用下尘属是向凝固盱为的竹览.哈尔滇工业太学博士论文.1989.铸造技
8、术j/1994一瓦型智能数据采集仪进行温度场的数据采集,采样时间间隔为5秒当测试完毕后.zsCc—I型智能数据采集但可直接绘出各点的温度随时间变化的曲线.2.2表现热物性参数的计算假定金属与砂型界面的温度不变,同时铸型的热物性参数不随温度变化,则在浇注金属漩后的任意时刻.铸型温度场T(t.x)满足一维条件下的付立叶导热微分方程:』Jr一.-(∞…lT—T.(x—o,t一0)由此可解得;r(【_一ro"一ro州志㈣上式中.T口为铸型初始温度.为金属掖与铸型界面的温度.用求最小方差的
