热硬法普通水玻璃砂和SGD型改性水玻璃砂的扫描电镜观察

作者利用扫描电镜对普通水玻璃砂和SGD型改性水玻璃砂用加热法硬化后的粘结剂分布状况和经历不同温度加热冷却后粘结剂的变化进行考察,以揭示两种水玻璃砂残留强度变化的机理。扫描电镜观察表明:在200～600℃进一步加热后,热硬法普通水玻璃砂的热强度和残留强度剧烈下降的原因是在于加热过程中水份大量脱失而形成带褶皱的薄壁粘结膜空泡的缘故。加热至800℃左右的高温时,由于水玻璃熔融,加大了砂粒与粘结膜之间的结合面,致使残留强度有较大幅度的回升;而在SGD型改性水玻璃砂中则借其中几种改性剂组成分别以残炭、弥散质点和大小不等的气泡形式对粘结膜作不同程度的破环,使其残留的粘结强度大大削弱。文中并指出:无论改性与否,水玻璃砂加热至1200℃时砂粒表面有较大程度的熔化,砂粒与粘结膜之间的界限消失,从而使残留强度再次回升。     

甘油对铸造水玻璃砂保质期及其性能的影响

水玻璃砂在混制后等待造型时因表面水分散失而导致粘结强度降低,严重时不能使用。用甘油对水玻璃进行改性,测试了改性水玻璃和未改性水玻璃配制砂样的保质期,同时探讨了改性剂对型砂强度、吸湿性及800℃时残留强度的影响。结果表明,用3%的甘油改性的水玻璃作为粘结剂的型砂保质期是未改性水玻璃砂的2倍;在加入0～3%甘油范围内,水玻璃中每加入1%的甘油可提高水玻璃砂干抗拉强度约7%,相应地可以减少水玻璃砂的粘结剂用量,但型砂残留强度并没有因粘结剂含量的减少而明显变化;用甘油改性水玻璃,没有明显改善或恶化水玻璃砂的吸湿性。因此,用甘油对水玻璃砂改性可有效延长其保质期。     

聚氧化乙烯改性水玻璃粘结剂的研究

确定了聚氧化乙烯改性水玻璃粘结剂的基本组分,测试了有机酯自硬和CO2气硬型砂的常温粘结强度和高温残留强度。研究发现,在水玻璃中加入聚氧化乙烯树脂能改善水玻璃的老化现象,充分发挥其粘结效率;粘结剂加入量相同时,型砂强度是普通水玻璃砂的1.5倍,800～1000℃时,型砂残留强度≤0.5MPa。结果表明,聚氧化乙烯改性水玻璃粘结剂加入量低,型砂工艺性能良好,浇注后出砂容易,有利于旧砂进一步干法回用。     

非常温作用下水玻璃旧砂的干法再生性研究

干法再生水玻璃旧砂工艺,设备简单、成本低、二次污染少,但再生砂的脱膜率低、质量不高。如果再生前将水玻璃旧砂进行非常温处理(加热或冰冻)可以提高再生脱膜率,改善再生砂的性能。本文测试了普通干法再生、"加热-干法"再生和"冰冻-干法"再生的脱膜率,对比了几种循环再生砂的再粘结强度、可使用时间和残留强度。试验结果表明:普通干法再生的脱膜率为5%～10%,320℃"加热-干法"再生的脱膜率为20%～25%,-40℃"冰冻-干法"再生的脱膜率为35%～40%;而320℃"加热-干法"再生砂的再粘结强度和可使用时间最大,-40℃"冰冻-干法"再生砂的残留强度最低、溃散性最好。这一研究结果为改进水玻璃旧砂再生工艺、改善水玻璃再生砂性能等提供了有意义的新方法。     

MIXUT-1型水玻璃砂溃散剂的特性和应用

MIXUT-1型水玻璃砂溃散剂系一种以改性矿物油为主体的有机、无机复合型溃散剂。本文研究了该溃散剂对水玻璃砂各种性能的影响,并与英国Dexil-60型溃散剂迸行对比。试验表明:该溃散剂全面压低了水玻璃砂在1000℃以内的残留强度,尤其压低和削平了200℃和800℃左右的残留强度,浇注后出砂指数低,具有良好的溃散性能。同时该溃散剂使水玻璃砂具有较好的工艺性能和硬化强度(包括保存性、CO2即时强度、CO2-烘干强度和硬化后存放强度等)。该溃散剂胶状液在上海大隆铸锻分厂、大连机车厂等工厂各种类型铸钢件上生产试用中,取得了显著效果,获得了较好的技术经济效益。     

超声波对铸造水玻璃砂性能的影响

水玻璃砂在混制后会出现老化现象,从而降低其强度、溃散性、抗吸湿性等。把模数为2.6左右的水玻璃放在频率为20kHz、功率为480W的超声波处理器中进行改性处理后测试其相关性能。结果发现,水玻璃的粘度随超声处理时间的延长不断降低,在30min时水玻璃粘度降低11%,水玻璃的润湿性较改性前提高13%～37%;水玻璃砂的干强度增幅达到48%;同时,水玻璃砂的高温残留强度下降41%;水玻璃在超声改性前后混制得到的水玻璃砂的抗吸湿性提高8%。结果表明,超声波处理可以提高水玻璃砂的强度和抗吸湿能力,同时能够提高型砂的溃散性。     

CO2硬化改性水玻璃砂粘结强度的研究

研究了改性水玻璃砂的强度性能.其中,G代表普通水玻璃;18号为优选出来的用含有羧钠基的1号改性树脂改性的水玻璃;A1为用含有酰胺基的3号改性树脂改性的水玻璃;B2是用含有苯酚的2号改性树脂改性的水玻璃.试验结果表明,在相同的粘结剂加入量和吹气工艺条件下,初强度值的增大顺序为A,>18号>G>Bz;终强度值的增大顺序为18号>B2>A1>G.比较起来18号的综合性能较为理想.随着吹气时间的延长,型砂初始强度不断上升,而终强度则逐步下降.随着吹气流量增大,初强度下降而终强度上升.     

炉渣在改善CO2硬化水玻璃砂溃散性中的作用

为改善CO2硬化水玻璃砂溃散性差,铸件清砂困难,旧砂再生率低的问题,将炉渣按一定比例掺入其中进行了试验.对比了加入炉渣与不加入炉渣、加入转炉炉渣与加入冲天炉炉渣对水玻璃砂性能的影响,并对工艺参数进行优化配比.结果表明:当加入5％的75目转炉炉渣时,采用0.8 m3/h、时间为30 s的吹CO2工艺,使水玻璃砂即时强度提高了41％～49％,24h强度提高了80％～86％,800～1 000℃残留强度降低38％～43％,表面稳定性提高到99％以上,提高了水玻璃砂的综合性能,改善了型芯砂的溃散性.     

水玻璃改性对水玻璃砂再生循环使用性能的影响

水玻璃改性技术在提高水玻璃砂强度,改善其溃散性的同时,也对水玻璃旧砂经干法再生后循环使用的砂性能产生了影响。试验测试了水玻璃旧砂受热温度对其溃散性的影响,比较了普通水玻璃和改性水玻璃在水玻璃旧砂溃散性上的区别,测试研究了多次循环使用后水玻璃再生砂残留强度的变化,分析了所用改性水玻璃粘结剂对水玻璃旧砂再生回用后的性能产生影响的原因和机制。结果表明,水玻璃改性有利于水玻璃砂的再生循环使用。     

强磁场对水玻璃砂性能的影响

系统地研究了不同强度超导磁场（0～10T）对水玻璃粘度及水玻璃砂粘结强度的影响，研究结果表明磁化处理可提高水玻璃的粘结强度，使之最大可达50%；同时降低水玻璃砂的高温残留强度，改善水玻璃砂的溃散性，首次提出使水玻璃砂磁化改性的最佳磁场强度在0.9T左右，而不是0.5T，同时发现即使在强磁场条件下（2～10T），磁场效应和磁场强度仍然存在多极值关系。