水玻璃复合改性剂的研究

采用正交试验法研究了几种附加物对水玻璃砂常温强度和残留强度的影响。结果表明，复合改性剂可使水玻璃用量降低20％～30％，常温强度提高1．5～2倍，残留强度降低2～3倍．     

水玻璃改性剂改性机理的探讨

通过扫描电镜观察水玻璃砂试样断口发现，加有ＸＹＧ改性剂的水玻璃砂，常温下水玻璃膜均匀、完整地覆盖在砂粒表面，水玻璃砂常温强度提高；加热后粘结膜中出现大量的气泡和裂纹，破坏粘结膜的完整性，水玻璃砂的残留强度降低。     

磷酸氢二钠及木糖醇改性水玻璃对微波硬化水玻璃砂存放强度影响

研究了磷酸氢二钠和木糖醇两种改性剂加入量对微波硬化水玻璃砂样存放强度的影响,通过红外光谱和扫描电镜等测试方法,对普通水玻璃砂和改性水玻璃砂的官能团及微观组织进行了分析。试验研究结果表明,改性后的水玻璃砂样存放强度高于普通水玻璃砂样的存放强度,当改性剂加入量为水玻璃质量的2％时,砂样的存放强度效果最佳;样品的红外图谱表明,改性后的水玻璃砂中没有出现新的基团;扫描电镜分析表明,改性后,水玻璃膜均匀、完整地覆盖在砂粒表面,粘结桥中裂纹减少。     

磷酸氢二钠改性水玻璃在熔模铸造中的应用

在水玻璃中加入改性剂Na2HPO4，原二元水玻璃变成三元的Na2O-SiO2-P2O5复合凝胶网络，有效地提高了表面层的粘结强度，明显降低铸件表面粗糙度，且型壳的高温残留强度也显著下降。     

水玻璃的化学改性

阐述了水玻璃改性剂的各种作用机理:阻缓老化、细化凝胶基本颗粒、扩大粘结颈截面积、改变胶粒配位数及胶粒表面憎永化以减轻失永收缩等。提出了筛选改性剂的五项原则,基于上述原则,作者成功地研制了一种复合改性剂,它的使用效果证明了上述理论的可靠性。     

水玻璃砂LR—G低温促硬剂和DR—500常温促硬剂

研制了二种水玻璃砂促硬剂，ＬＲＧ型低温促硬剂可在－１０℃～１０℃或者更低些的温度下使用，ＤＲ５００型常温促硬剂可在１０℃以上的环境下使用，二者都有加快硬化速度和提高砂型强度的作用。可节省ＣＯ２３０％～５０％，能缩短生产周期、提高生产效率。     

磷酸盐对水玻璃型砂性能影响的研究

研究了磷酸氢二钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠4种磷酸盐对水玻璃型砂常温强度和高温残留强度的影响.研究表明,用焦磷酸钠改性的水玻璃型砂常温强度最高,溃散性最好.确定了作为改性剂的焦磷酸钠的最佳用量,并从微观结构分析了焦磷酸钠对水玻璃的改性机理.     

水玻璃砂改性溃散剂的研制

选择氧化淀粉液为水玻璃砂改性剂,用氧化淀粉与n粉为水玻璃砂的复合溃散剂。通过对6%水玻璃砂常温抗拉强度及高温残留强度等工艺性进行实验研究,验证了改性方法的有效性,能较好的改善水玻璃砂的溃散性,提高了旧砂的回收利用率。     

单宁对水玻璃性能的影响

单宁能与水玻璃形成均匀稳定的有机—无机复合体系,提高水玻璃的粘结能力, 降低水玻璃（ 砂） 的低温残留强度, 改善水玻璃（ 砂） 的低温溃散性,有利于水玻璃砂的再生与回用;单宁有可能作为水玻璃的有机改性剂。     

水玻璃磁化改性的工艺参数研究

系统地研究了水玻璃模数、流速和磁场强度等诸因素对水玻璃砂粘结强度的影响，通过优化设计，确定了水玻璃磁化改性的最佳工艺参数。研究表明，磁化处理可提高水玻璃的粘结强度３０％～４０％，从而可相应减少型砂中水玻璃的加入量，改善水玻璃砂的溃散性。磁化处理可以在输送水玻璃的管道中进行。     

原砂对酯硬化水玻璃砂性能的影响

实验研究了原砂对酯硬化水玻璃砂性能的影响,原砂的粒形、耗酸值、粒度影响水玻璃型砂的强度和可使用时间。原砂的粒形好,耗酸值低,则由其混制的型砂强度高。原砂的粒形相近时,其耗酸值低则型砂的强度高;同一种原砂,其粒度粗,型砂的强度高。原砂的耗酸值低,由其混制的水玻璃砂可使用时间长。     

石英砂高温改性对酯硬化水玻璃砂性能的影响

通过对由平度人造石英砂、围场砂和梧龙砂高温改性后混制的水玻璃砂铸造工艺性能的研究，发现在环境温度和湿度相同的条件下，随焙烧温度升高，型砂的抗拉强度提高；相同的焙烧温度下，高温焙烧对不同原砂的改性作用不同；对三种原砂而言，其抗拉强度还受到环境湿度和温度的影响，在相同的环境温度下，湿度越大，水玻璃砂的抗拉强度越低。提出了石英砂高温改性对酯硬化水玻璃砂性能的影响规律。     

工艺参数对微波硬化水玻璃砂溃散性影响的试验研究

采用微波加热技术硬化水玻璃砂,用电阻炉加热模拟型芯在铸造过程中的受热情况,测试砂型试样的溃散性,分析水玻璃加入量和水玻璃模数对微波硬化水玻璃砂残留强度的影响规律。结果表明,在微波加热功率为539 W、微波加热时间为20 min、电阻炉中保温时间为10 min的条件下,当水玻璃加入量在5.0%~2.0%范围内,每下降1.0%时,砂型试样的残留强度平均值下降约5.0%;水玻璃的模数由2.3增加到2.5时,砂型的残留强度平均值有所降低。采用微波加热新工艺提高了水玻璃的粘接效率,降低了水玻璃的加入量,改善了水玻璃砂的溃散性。     

活性酯硬化水玻璃砂的研究

用焙烧活性砂混制而成的活性酯硬化水玻璃砂与普通酯硬化水玻璃砂相比，强度成倍提高，从而减少水玻璃的加入量，改善水玻璃砂的溃散性。实验证明：原砂的表面活性直接影响在水玻璃砂中水玻璃的加入量，是改善水玻璃砂溃散性的关键之一。焙烧活性砂的水玻璃加入量只要１．５％～２．０％，即能满足实际生产的强度要求。     

原砂对酯硬化水玻璃砂性能的影响

研究了原砂以及高温改性石英砂对酯硬化水玻璃砂性能的影响规律,指出原砂的粒形、耗酸值影响水玻璃型砂的强度和可使用时间。原砂的粒形好,耗酸值低,则由其混制的型砂的强度高。当原砂的粒形相近时,其耗酸值低则型砂的强度高,可使用时间长。经高温改性后的石英砂,其铸造工艺性能优于同种新砂。     

新型水玻璃硬化剂的研究

将自行配置的两种淮体作为水玻璃的硬化剂，用其硬化的水玻璃砂24h强度，表面稳定性较高，残留强度极低，这种自硬砂初期强度建立较慢，可与硬化较快的硬化剂配合使用，或在高温干燥季节使用。     

典型方法和材料对水玻璃的改性效果与机制

研究比较了超声处理、纳米粉末改性、复合材料改性等水玻璃粘结剂改性方法及材料对水玻璃粘结剂的改性效果;分析了水玻璃的改性机制。试验结果表明,超声处理虽然提高了水玻璃砂的常温强度,却也恶化了溃散性;水玻璃经过纳米氧化物粉末改性后,适量纳米氧化物粉末可以在一定程度上改善水玻璃砂的溃散性,但常温强度却不能得到较大幅度的提高,作者开发的复合改性剂,既可提高水玻璃砂的常温强度,又可改善水玻璃砂的溃散性。借助XPS和SEM微观分析的方法,探讨了水玻璃粘结剂改性方法及材料对水玻璃粘结剂的改性机理。