水玻璃砂型介绍.ppt

《水玻璃砂型介绍.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、CO2硬化法水玻璃系水泥系(自硬型）无机化学粘结剂的种类磷酸盐系其它粘结剂自硬法加热硬化法CO2法VRH-CO2法粉状固化剂硅铁粉硅酸二钙液态固化剂有机酯无机酯硅酸盐水泥矾土水泥双快水泥自硬法加热硬化法无机化学粘结剂无机硬化砂的优点（1）型（芯）砂流动性好，易于紧实，造型（芯）劳动强度低。（2）硬化快，硬化强度高，简化造型工艺，缩短生产周期，提高劳动生产率。（3）可在型（芯）硬化后起模，型、芯尺寸精度高。（4）可取消或缩短烘烤时间，降低能耗，改善工作环境和工作条件。（5）提高铸件质量，减少铸件缺陷。第二节水玻璃粘结剂砂型（芯）水玻璃及水玻璃砂的硬化机理CO2-水玻

2、璃砂自硬水玻璃砂烘干硬化水玻璃砂微波硬化法硬化水玻璃砂水玻璃砂溃散性问题及其解决途径水玻璃砂的再生2.1钠水玻璃及钠水玻璃砂的硬化机理（一）概述钠水玻璃（Sodiumsilicate,waterglass），价格便宜，来源充足；其次为钾水玻璃，此外还有锂水玻璃、钾钠水玻璃、季铵盐水玻璃等。钠水玻璃的化学式:Na2O·mSiO2·nH2O。通过发生物理-化学反应达到硬化的。水玻璃是各种聚硅酸盐水溶液的通称，别名泡花碱应用最广泛几个重要参数：（1）模数水玻璃中SiO2和Na2O的摩尔百分比M=nSiO2/mNa2O=1.033ωSiO2/ωNa2O式中：ωSiO

3、2、ωNa2O——分别为硅酸钠中SiO2和Na2O的质量百分数（%）。模数越高，硬化速度越快，但模数过高，将使芯（型）砂的保存性差，不适于造型和制芯。铸造生产中，吹CO2硬化常用模数2的钠水玻璃。水玻璃的模数可以通过加入NaOH水溶液(浓度10-20%)或NH4Cl水溶液(浓度10%)进行调整。调整计算：xNaOH=13.3ωSiO2/M-12.9ωNa2OxNH4Cl=1.73(ωNa2O-ωSiO2/M)（2）密度、含固量和粘度密度低，水的质量分数高，含固量少，不宜用作型（芯）砂粘结剂；反之，密度过大，粘稠，也不便定量和不利与砂子混合。铸造上通常采用密度ρ=1.3

4、2～1.68/cm3或波美度30～54的水玻璃。水分和含固量比密度更能直接反映水玻璃的粘结力和价值。钠水玻璃模数与粘度的关系钠水玻璃水分与粘度的关系水分增大，密度、粘度减小硬化方式与水玻璃模数、密度的关系不同产地水玻璃及性能生产单位产地外观比重模数水不溶物二氧化硅氧化钠铁含量北京红星泡花碱厂北京浅灰色512.350.629.212.80.027北京市红星化工厂北京浅灰1.523.3-32.510.5-二七机车车辆厂附属工厂北京浑白色-2.65-25.010.0-天津市泡花碱厂天津青灰403.20.2268.20.02天津碱厂服务公司天津青灰色1.542.30.528.

5、212.70.5天津市合成化学厂天津透明粘稠1.542.50.832.514.5-天津市酒精厂天津乳白色1.552.35<0.832.513.0-秦皇岛耐火材料厂河北-1.383.25-288.7-（二）钠水玻璃砂硬化机理钠水玻璃砂强度形成过程中的物理-化学反应，即钠水玻璃由液态变为固态的硬化机理，至今尚无定论。（1）硅酸钠（≡Si-O-Na）的钠-氧键水解（→）和酸碱反应（←）：≡Si-O-Na+H2O→←Si-O-H+Na++OH-（2-6）或Na2O·mSiO2·nH2O+H2O→←2NaOH+mSiO2·nH2O（2-7）（2）钠-氧键离解：≡Si-O-Na（

6、≡Si-O-）-+Na+（2-8）（3）水解产生的硅酸不稳定，可以缩聚为多硅酸（→），而多硅酸又会进行水解（←）：≡Si-O-H+H-O-Si→←≡Si-O-Si≡+H2O（2-9）≡Si-O-H-O-Si→←≡Si-O-Si≡+OH-（2-10）硬化反应：加热烘干吹热空气干燥的压缩空气真空脱水微波照射加入产生放热反应的化合物1、脱水硬化2、酸性物质的催化作用钠水玻璃在PH>10以上很稳定，加入适量酸性或具有潜在酸性的物质时，PH值降低，稳定性下降，式（2-6）-（2-10）的水解和缩聚过程加速进行。例如吹CO2，钠水玻璃与之反应，消耗Na2O，转变为不稳定的液态凝胶

7、。模数越高的水玻璃同CO2反应愈快！“N”字形曲线可知PH=6.8-7.1时凝胶速度最快。PH=3.2-3.9；PH>10时，稳定性最好、凝胶速度最慢。CO2的作用物理脱水作用——CO2从砂粒表面流过时，CO2与粘结剂的接触面积大，使钠水玻璃部分脱水；化学反应——形成碳酸，使钠水玻璃的PH值不断降低，迅速硬化。CO2+H2O→2H++CO32-不同硬化方法的硬化结果（1）粘结膜组织的密度和有序性排列不同，因而影响强度的大小，加热硬化>酯硬化>铬铁渣硬化>CO2硬化。（2）凝胶颗粒大小明显不同，强度明显不同。CO2硬化胶粒直径为0.2-0.48um，酯