CO2硬化水玻璃的改性与应用

采用含有羰基、羧基的1#改性树脂,含有苯环、羟基、醛基的2#改性树脂,含有酰胺基的3#改性树脂作为细化CO2硬化水玻璃凝胶胶粒的改性剂的主干材料,对水玻璃进行改性处理。实验结果表明：1#改性树脂改性水玻璃与普通水玻璃相比,提高了常温下的粘结强度;改善了高温强度;消除了800℃时型砂的残留强度峰值。浇注实践证实,改性水玻璃能在实际生产中成功地应用,并具有溃散性好,浇出的铸件质量好等优点。     

CO2硬化工艺用改性水玻璃的合成研究

提高CO2水玻璃砂粘结强度的关键在于抑制硬化过程中胶粒的过于长大,可行的途径是向水玻璃中引入能与水玻璃起作用并能阻抑胶粒长大,而且对CO2硬化不引起、或少引起负面影响的物质.选择采用含有羰基、羧基的1#改性树脂,含有苯环、羟基、醛基的2#改性树脂,含有酰胺基的3#改性树脂,作为细化CO2硬化水玻璃凝胶胶粒的主要化合物为改性剂的主干材料对水玻璃进行改性处理.实验结果表明,1#、2#改性树脂加入量为10%为宜,3#改性树脂加入量(按PAM固体含量算)以0.2%为宜.     

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。     

水在CO_2硬化的水玻璃石灰石砂中的重要作用

针对在铸造生产上出现的干燥石灰石原砂和水玻璃混制后的型砂,在用CO2气体进行硬化时,出现难以硬化、硬化强度不高的问题,从水玻璃CO2硬化的机理进行分析,找出水玻璃砂不能硬化的原因,提出加适量水可解决水玻璃砂吹CO2硬化强度低的理论依据。并在生产中实践,证明了理论的正确性,从而解决了干燥石灰石原砂和水玻璃混制所得的型砂用CO2气体进行硬化时的硬化强度低问题。     

改性水玻璃的X衍射分析

分别选择带有不同极性基团的1^#、2^#、3^#改性用树脂作为改性剂的主干材料,对水玻璃进行改性处理。实验结果表明：改性水玻璃与普通水玻璃相比,明显提高了常温下的粘结强度,大大改善了热强度和高温强度,从根本上改变了800℃时的残留强度峰值。为什么会有这样的效果呢？为寻求问题的答案,我们对普通水玻璃G和改性水玻璃18^#粘结剂摸进行X衍射分析。实验结果表明：普通水玻璃和改性水玻璃吹CO2硬化后的凝胶膜组织以非晶态为主,含有少量的晶态物质,但是这两种水玻璃凝胶膜的X衍射图谱并不相同。普通和改性水玻璃吹CO2硬化后的凝胶膜分别在不同温度下焙烧,在600℃和800℃的产物中,两种水玻璃的物相显著不同处是改性水玻璃中有有机酸钠和有由氧化钠、高价金属等形成的多元化合物。     

CO2-有机酯复合硬化水玻璃砂的试验研究

采用CO2-有机酯复合硬化新工艺,能充分发挥水玻璃的粘结作用,减少水玻璃的加入量.先吹CO2能即时建立必要的起模强度,克服CO2水玻璃砂溃散性差、有机酯自硬砂需要一段时间才能起模、生产效率低、可使用时间短、硬化速度慢等缺点,是一种非常适宜推广应用的新工艺.     

CO2硬化法用水玻璃粘合剂改性的研究

提高CO2水玻璃砂粘结强度的关键在于抑制硬化过程中胶粒的过度长大，可行的途径是向水玻璃中引入能与水玻璃起作用并能阻抑胶粒长大，而且对CO2硬化不引起、或少引起负面影响的物质。选择了含有—COONa极性基的有机合成物为1^#改性树脂；含有HO CH2OH极性基的有机合成物为2^#改性树脂，含有一CONH2极性基的有机物为3^#改性树脂，作为改性剂的主干材料对水玻璃进行改性处理。试验结果表明，改性水玻璃尤其是1^#改性树脂改性水玻璃18^#与普通水玻璃相比，明显提高常温下的粘结强度；显著改善热强度和高温强度；消除了800℃时的残留强度峰值。     

酯硬化改性水玻璃砂在铸钢件上的应用

酯硬化改性水玻璃砂是生产铸钢件较理想的造型材料，它具有强度高，残留强度低，硬化速度快等优点，我厂铸钢件生产实践表明，采用新开发的酯硬化改性水玻璃砂工艺，可使水玻璃加入量降到3％以下，溃散性明显改善，而且旧砂回用率达70％以上。     

新型易溃散改性水玻璃砂的研究

介绍了水玻璃工艺研究取得的最新进展，研制的新型改性水玻璃是一种无机和有机相复合的铸造粘剂，具有常温强度高，残留强度低，抗吸湿性好等优点，生产实际表明，采用新型改性水玻璃粘结剂的酯硬化工艺，可使水玻璃的加入量降为2．5％－3．0％，水玻璃砂的溃散性显著改善。     

新型水玻璃砂的发展

近几年来，人们开始开发复合改性水玻璃、无盐水玻璃和纳米水玻璃-三种新型水玻璃。改性水玻璃的应用渐趋成熟。有机酯硬化时，水玻璃的加入量可减低到2．0％～2．2％，CO2硬化时，可减低到2．5％左右。无盐水玻璃和纳米水玻璃砂尚处于研究开发的阶段。还有待化学工作者和铸造工作者进一步深入研究与开拓，它们将有巨大的发展前途。     

不同硬化方法形成的水玻璃胶粒的微观形态变化及其原因探讨

采用有机酯硬化、加热硬化钠水玻璃砂的强度均比CO2硬化的成倍提高。通过实验和分析可知：水玻璃砂CO2硬化法比有机酯硬化法、加热硬化法强度低的主要原因是CO2硬化法的凝胶胶粒粗大。酯硬化法之所以可获得细小的水玻璃凝胶胶粒是由于醋酸和聚硅酸表面硅羟基以氢键键合，即通过氢键使醋酸束缚在高聚硅酸盐粒子上阻抑胶粒长大。加热硬化时胶粒细小是靠外加的能量，使水玻璃水溶液减少，浓度增大，这样，既增加硅酸分子间碰撞机会，有利形成更多的胶粒，也使胶粒中包含的水溶液变少，因而胶粒细小。CO2硬化时，硅酸的硅羟基与硅羟基间的结合可以自由进行，缺乏制约，而且，胶粒中包含的水溶液较多，因而胶粒粗大。所以，提高CO2水玻璃砂粘结强度的关键在于抑制硬化过程中胶粒的过于长大。     

水玻璃改性机制的透射电镜研究

选择带有不同极性基团的1#、2#、3#改性用树脂作为改性剂的主干材料,对水玻璃进行改性处理。试验结果表明：改性水玻璃与普通水玻璃相比,明显提高了常温下的粘结强度,大大改善了热强度和高温强度,从根本上改变了800℃时的残留强度峰值。通过透射电镜观察证明：改性水玻璃的凝胶胶粒比普通水玻璃的凝胶胶粒细小,这说明含有极性基团的有机化合物的确可以细化水玻璃凝胶胶粒。不同的改性树脂,即不同的极性基团有不同的改性效果,所获得凝胶胶粒粗细不同,对应的型砂抗压强度也不同。     

高质量低成本改性水玻璃粘结剂及其应用

本文介绍了一种高质量、低成本的改性水玻璃粘结剂的性能及其应用情况,它既可用于酯硬化自硬水玻璃砂工艺、也可用于CO2硬化水玻璃砂工艺.生产实践表明,该新型改性水玻璃采用酯硬化水玻璃砂工艺时的水玻璃加入量为1.8%～2.8%,采用CO2硬化水玻璃砂工艺时水玻璃加入量为3.5%～4.5%,而销售价格仅为目前其它商品改性水玻璃的2/3左右,为新一代改性水玻璃砂工艺的推广应用展示了广阔的前景.     

有机酯水玻璃砂在特大型铸钢件上的应用

以有机酯水玻璃砂替代CO2水玻璃砂,应用于特大型铸钢件的生产中。介绍了有机酯水玻璃砂的硬化机理。选用福建平潭20/40目原砂、模数为2.0~2.3的改性水玻璃、12%~16%的有机酯进行有机酯水玻璃砂配比。给出了混砂和造型操作过程中的注意事项。通过对油压机横梁、汽轮机缸体、油轮挂舵臂和宽厚板轧机机架等一些特大型铸钢件的生产,实践表明:采用有机酯水玻璃砂后,铸件质量明显提高,铸件气孔、裂纹减少,表面光洁,尺寸精度提高。     

改性水玻璃的红外光谱分析

用改性树脂对水玻璃进行改性,为了解改性后水玻璃的分子结构会产生什么变化,硬化前、后普通和改性水玻璃有什么区别,从而对改性水玻璃的改性机理和硬化机理进行研究,对硬化前、后的普通水玻璃和改性水玻璃进行红外光谱(IR)分析.红外光谱分析表明:改性水玻璃的分子结构中都或多或少地含有改性树脂的极性基团.改性树脂的加入使红外吸收光谱中氢键的吸收峰增强,证实改性树脂中的极性化合物借氢键吸附在水玻璃凝胶胶粒的表面,形成高分子保护层.限制凝胶胶粒的长大,从而获得细小的水玻璃凝胶肢粒,达到提高粘结强度的目的.红外光谱分析还证实:无论是改性水玻璃,还是普通水玻璃,吹CO2硬化时的硬化机理均包括物理脱水和化学反应两部分.     

水玻璃砂工艺生产球墨铸铁阀体的实践

较详细地介绍了用CO2硬化改性水玻璃砂工艺生产球墨铸铁阀体的工艺技术。     

酯硬化水玻璃再生砂循环使用后的性能变化及应对策略

分析了酯硬化水玻璃砂多次再生使用后,其Na2O含量较大升高、溃散性显著下降、生产厚大铸型(芯)时硬透性变差并出现蠕变现象的原因,探讨了再生砂性能变化后的应对策略。认为:研究开发适于干法再生水玻璃砂的改性水玻璃、对再生砂实施表面处理、对旧砂进行高脱膜率的再生等,应是解决酯硬化水玻璃砂多次再生使用后溃散性恶化问题的主要措施;而控制再生砂的含水量、适当增加有机酯的加入量、CO2气体补充硬化等,是增加型(芯)硬透性和克服蠕变现象的主要方法。     

VRH-CO_2法水玻璃砂性能的研究

研究了CO2用量。水玻璃密度、真空度以及温度和湿度对VRH-CO2法水玻璃砂常温抗压强度和残留强度的影响。实验结果表明:当工艺参数适当时,VRH-CO2法硬化的水玻璃砂比普通CO2法硬化的水玻璃砂具有更高的常温抗压强度和更低的残留强度。     

酯硬化水玻璃砂的生产实践

用有机酯和改性水玻璃配制的酯硬化水玻璃砂生产大批出口的大中型铸钢件的成功经验,表明酯硬化水玻璃砂具有广泛的适应性,工艺操做简单、经济效益明显,适于大规模生产     

DGD和MDT有机酯水玻璃自硬砂性能的测定和研究

本文较系统地测定和研究了DGD和MDT有机酯水玻璃自硬砂的各种性能。结果表明：DGD和MDT有机酯的加入使水玻璃砂硬化速度大大加快，和CO2法相比，24小时后的强度大幅度提高，比加热硬化法的水玻璃砂还高，随着有机酯加入量的增加24小时的强度提高。DGD有机酯的大部分性能指标和MDT有机酯相似，短期存放强度和24小时存放强度都随水玻璃加入量的增加而提高；随着水玻璃模数的提高硬化速度加快，但24小时存放强度明显降低；水分对硬化速度和硬化强度也有一定的影响。