热塑性酚醛树脂覆膜砂的研究进展

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1、万方数据上半月出版casting·Forging·welding《金属铸锻焊技术热塑性酚醛树脂覆膜砂的研究进展陈少南-。杨国栋2。杨占峰2．朱世根1．2(1．东华大学机械工程学院，上海201620；2．东华大孝材料科学与工程学院，上海201620)摘要：叙述了壳型覆膜砂的研究现状及发展过程，着重介绍了原砂、酚醛树脂、固化剂和润滑剂对覆膜砂性能影响的‘研究工作。最后对覆膜砂的研究和发展提出了建议。关键词：覆膜砂；热塑性酚醛树脂；壳型；进展中图分类号：1'G22l十．1文献标识码：A文章编号：lool-3814

2、(2008)23-0117．03ReviewonNovolakResiIICoatedSandc脏NshaonaJll，Y舢呵GGuodon矿，YANG盈锄危n矿，压砌sllig％1工(1．co如萨旷胁c枷如d西谚，lee一喝Do啦眦№妇e腊咖航研g地201620’仇妇2．coffe庐旷眦蒯＆据聊e锄dE嘣船e矗％Do，动啪‰e巧帆肌田蝴201620’吼讹)AkitI翟ct：Thepre∞msin丑ati∞姐dprogressof托sinco锄edsandwercde∞dbed，也epre啊。峪托∞arch

3、msultsoftheinnucncesoforiginalsand，∞Volakrcsin，solidified锄gemandhl晡c舢cdagenton也epr叩ertiesofresinc0删s锄dwere砌加duced，觚dmggestionsonresearch龃ddeVelopingtelldeIlc)rwere缸aUyproposcd．Keywords：msiIlcoateds蚰d；novolakmsin；sheUmolding；progre辩酚醛树脂是最早人工合成的树脂．由于其优异的性能在l

4、oo多年来得到了广泛的关注。自从1940年Joh锄esCroning发明壳法铸造以来，作为壳法铸造中型砂的粘结剂就成为酚醛树脂的重要应用之一【Ⅻ。热塑性酚醛树脂在铸造工业中的用量逐年增加。以美国为例。美国平均每年用于壳型铸造的热塑性酚醛树脂量，上世纪60年代约850∞，y，70年代约25000以，80年代约34000t／y网。英国1989年生产的130万吨铸铁件中．用壳型工艺生产的占10万吨，这还不包括用壳芯法生产的铸铁件。我国自上世纪50年代中期开始使用壳型(芯)法，60年代初曾一度停用。到60年代中期，

5、壳型(芯)法才又获得生产应用【4】。随着铸造技术的发展，铸件出口量的增长，尤其是汽车工业的发展，对铸件质量的要求日益提高．我国应用覆膜砂壳法铸造工艺的范围也越来越广。90年代初全国各地的覆膜砂厂迅速发展起来．新产品、新技术不断涌现，90年代末我国覆膜砂年产量已达20万吨．目前我国覆膜砂年产量已经超过90万吨，且还在收藕日期：2008一08一Ol作者简介：陈少南(1983一)，男，福建漳州人，硕士，主要从事热塑性酚醛树脂覆薄砂的研究：电话：13918407550；E—mail：ygd0506@163．咖逐年增

6、长。1原砂原砂是影响覆膜砂性能的主要因素之一。原砂中的泥和细粉、原砂的粒型、二氧化硅含量、粒度大小和分布等均对覆膜砂性能有影响【轫。(1)当原砂中的泥和细粉含量比较高时，因其无效占有大量粘结剂，降低了覆膜砂的强度。还影响了其透气性和耐火度。(2)通常认为原砂粒型最好的是圆形。颗粒越圆时，由于比表面积小，能够紧密堆积，因此覆膜砂的强度越高。(3)原砂的二氧化硅含量增加，耐火度增加，可增加覆膜砂型芯的高温强度。(4)砂粒越细，单位体积内覆膜砂的接触点增加。均匀程度提高，树脂膜的厚度减薄。增加的界面使砂粒的热膨胀

7、均匀地释放，因而采用细砂可降低覆膜砂热膨胀率。(5)原砂的粒度分布对覆膜砂的强度有较大的影响。两种常用的三筛砂(即50／100目和70／140目)用树脂覆膜时强度基本一致，但同时使用这两种三筛砂时(特别是两种三筛砂各占一半时)强度明显提高，这是由于细砂粒能填充粗砂粒间的空隙，增加粘结桥的数量。从而提高强度。为了节省树脂，国内外研究工作者在原砂表《热加工工艺》2008年第37卷第23期117万方数据金属铸锻焊技术gcaLsting·Forging·welding2008年12月面洁净处理方面进行了许多研究．主

8、要采取化学处理和提高表面活性两种方法。化学处理大都采用酸洗法。硒ct肼-dSimmons等嗍认为酸洗硅砂能提高酸促硬树脂砂的强度，原因在于砂粒在酸洗过程中被质子化．其表面生成了有利于树脂与砂粒之间粘结的反应性基团。这些基团本身具有酸性，因而能起到类似于游离酸的效果。尽管该理论的研究对象是酸促硬树脂砂，但对覆膜砂的酸洗研究也有一定的指导意义。刘向东等【9】认为酸洗能去除原砂中的泥分和砂粒表面的污染物．使砂粒表面包覆