复合硬化剂——钠水玻璃自硬砂试验研究

在分析了钠水强度砂各种硬化方法的基础上，认为尽可能抑制化学硬化，加强物理硬化，则有利于自硬砂强度的提高。为此研究出了由有机酯ＭＤＴ－９０１与ＢＳ干燥剂组成的新型复合硬化剂。在钠水玻璃用量为３％时，加入复合硬化剂０．３％可以提高固化速度获得较高强度通过研究还指出了不同模数及比重的钠水玻璃可以有效地调节固化速度及强度，应用此复合硬化剂还可降低成本，降低砂芯吸湿性，改善溃散性，应用于生产集装箱箱角件效果     

低模数水玻璃砂有机酯硬化剂的制备

研究了低模数水玻璃砂(模数<2.0)硬化剂--有机酯的制备工艺及性能,根据多元醇醋酸酯的合成工艺原理,实验研究了反应温度、催化剂用量以及多元醇与冰乙酸的摩尔比等对反应条件的影响,经工艺优化,获得了性能良好的低模数水玻璃有机酯硬化剂--乙二醇醋酸酯.使用乙二醇醋酸酯硬化剂,能够快速硬化水玻璃砂,并使水玻璃砂具有较好的终强度及低的高温残留强度.     

水玻璃自硬砂复合溃散剂的研究

研究了硬化剂炉渣粉、溃散剂滑石粉单独及复合使用对水玻璃砂初始强度、残留强度、可使用时间及抗吸湿性的影响。结果表明：该复合剂能大幅度降低水玻璃砂的残留强度，溃散性优良，成本低廉，具有一定的推广价值。     

固体硬化剂和二氧化碳联合硬化水玻璃砂新工艺

水玻璃砂中采CO2气体硬化和固体硬化剂（氟硅酸钠）相结合的硬化工艺,它具有起模快,生产率高,水玻璃加入量少（4％）,残留水份低,24h终强度高,高温残留强度低,溃散低性好,成本低的优点。同时对此工艺的硬化模型和机理进行了分析。     

水玻璃砂液体溃散剂的研究

本文研究了一种新型液体溃散剂，该剂加入到水玻璃粘结剂中，可以和水玻璃无限互溶，提高水玻璃砂的粘结强度，减少型砂中水玻璃的加入量。加入该剂的水玻璃砂，可加热硬化，也可吹ＣＯ２气硬化，不降低使用强度，但却极大地降低水玻璃砂浇注后的残留强度，从而改善其溃散性。     

水玻璃砂液体溃散剂的研究

本文研究了一种新型液体溃散剂，该列加入到水玻璃粘结剂中，可以和水玻璃无限互溶，提高水玻璃砂的粘结强度，减少型砂中水玻璃的加入量。加入该剂的水玻璃砂，可加热硬化，也可吹Ｃ０２气硬化，不降低使用强度，但却极大地降低水玻璃砂浇注后的残留强度，从而改善其溃散性。     

影响酯硬化水玻璃干法再生砂性能的因素

本文对影响酯硬化水玻璃干法再生砂强度及可使用时间的酯加入量、水玻璃模数、浓度、原砂含水量等因素进行了试验。采用低模数水玻璃，减少酯加入量，可使酯硬化水玻璃干法再生砂的终强度接近新砂和湿法再生砂的终强度。     

酯硬化水玻璃铬铁矿砂的性能试验和应用

介绍了以铬铁矿砂为原砂,MDT有机酯为硬化剂配制的铬铁矿水玻璃自硬砂的各种性能的试验结果.荐的型砂配方(%)是:铬铁矿砂100,MDT有机酯0.16,水玻璃1.6.MDT有机酯是一个品种较全、性能较好的水玻璃自硬砂用的硬化剂.用酯硬化水玻璃铬铁矿砂可生产出无粘砂厚大铸钢件.     

酯硬化水玻璃砂强度提高的机理探讨

采用电子显微镜和Ｘ射线衍射等手段，研究了酯硬化水玻璃砂比ＣＯ２硬化水玻璃砂强度提高的机理。研究表明：酯硬化水玻璃砂的粘结桥结构完整，裂纹缺陷少，粘结膜中硅凝胶颗粒尺寸小，数量多，排列紧密，能提高水玻璃内聚断裂强度；有机酯对砂粒表面有一定的活化作用，能提高水玻璃与砂粒间的附着强度。因此酯硬化水玻璃砂的强度高，可减少型砂中水玻璃的加入量，明显改善水玻璃砂的溃散性。     

水玻璃砂硬化的新概念

论述了ＣＯ２硬化工艺的传统概念，提出了水玻璃砂硬化新概念。水玻璃砂硬化法—烘硬法、ＶＲＨ法、有机酯自硬法和ＣＯ２硬化法，都有相同的硬化机理，硬化的直接原因都是脱水，而不是化学反应，硬化后的终强度主要来源于未反应的水玻璃的脱水，所以本质上都是物理硬化。     

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。     

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。     

有机酯-微波复合硬化水玻璃砂强度及抗吸湿性研究

对比研究了普通一次微波硬化、有机酯硬化、有机酯-微波复合硬化三种水玻璃砂硬化工艺的性能.结果表明,与普通一次微波加热硬化相比,有机酯-微波加热复合硬化工艺可使砂型在微波加热阶段不带模具加热,当有机酯的加入量为水玻璃质量的1.5％时,恒湿瓶中4h存放强度较普通一次微波加热硬化提高了70％;较之于有机酯硬化工艺,有机酯-微波加热复合硬化工艺的水玻璃加入量少、硬化速度快、硬化强度高.进一步系统研究了其他工艺参数(微波加热功率和时间)对有机酯-微波加热复合硬化水玻璃砂型存放强度的影响,并通过扫描电镜观察分析了该工艺下的砂样粘结桥微观结构和硬化机理.     

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。     

微波水玻璃砂芯和砂型及其旧砂再生

研究了微波水玻璃砂的工艺性能、造型制芯、铸件浇注、旧砂再生及其再生砂性能。结果表明，微波水玻璃砂不仅水玻璃加入量少，而且强度高，溃散性接近树脂砂，旧砂易于再生。最后展望了微波水玻璃砂的应用前景。     

CO2水玻璃旧砂化学再生的试验研究

在CO2硬化水玻璃砂的化学再生试验中,使用了从同一车间不同时间取回的两种旧砂。将NaOH水溶液与旧砂混匀并密封,在室温下放置不同的时间进行制样,并测试性能。立即制样时,砂子发散,性能很差;放置一段时间,碱液慢慢渗入废旧水玻璃膜,使旧砂粘结性能得以恢复,即得到再生。放置2天左右时,再生砂性能较好,即时强度与新水玻璃砂相当,24h强度可恢复至新水玻璃砂的50%～60%,表面稳定性达80%～90%。另外,两次旧砂再生时需加入的NaOH量相差很多,主要是由于生产中吹气操作的不同使水玻璃反应率不同,从而使旧砂中可恢复的Na2O不同所致。所以,生产中使用化学再生时,再生方案不能根据水玻璃旧砂原始参数进行简单估算,而应根据生产情况随时进行调整。     

由硅酸盐体系高温反应机制探求改善水玻璃砂性能的方法

铸造用水玻璃砂遇高温金属液作用而发生化学及物理反应,属硅酸盐体系下的高温反应。从化学反应原理出发,分析了硅酸盐体系高温下反应机制,探求了降低水玻璃砂高温残留强度的改性材料,从水玻璃改性和原砂改性两方面试验研究了改性粉末材料对水玻璃砂的改性效果。结果表明,当生成物为K[A1Si3O8]（即钾长石）时,其熔点高、膨胀系数大,在高温下不易与水玻璃膜融合而形成均匀的陶瓷釉质膜,有利于改善水玻璃砂的溃散性。借助扫描电镜对改性与否的水玻璃砂高温残留强度砂样的微观形貌,进行了分析对比。     

有机酯硬化剂对水玻璃砂的影响

通过正交试验分析了水玻璃的加入量增加和有机酯的加入对水玻璃砂的残留强度和24h熟强度的影响程度大小，结果表明：有机酯的加入使水玻璃砂的24h终强度达到了普通水玻璃砂的要求；水玻璃加入量的减少，使有机酯硬化水玻璃砂的溃散性有较大提高。     

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。     

微波硬化表面包覆低共熔体锂盐水玻璃砂抗吸湿性初步研究

介绍了一种在水玻璃砂型表面生成低共熔体锂盐包覆层的方法.首先在水玻璃砂型表面喷涂0.38LiOH-0.62LiNO3混合锂盐饱和水溶液,再将喷涂后的砂型放入微波炉加热硬化,因为配比的混合锂盐共熔点温度只有175.7℃,饱和水溶液中的溶质在微波加热时迅速析出,溶质在微波作用下在砂型表面形成低共熔体.经过低共熔体锂盐表面包覆处理的砂型微波硬化温度能达到370℃,远高于普通微波硬化砂型(110℃),因而包覆处理的砂型强度更高;在相对湿度为98％ ～100％恒湿条件下存放4h后,表面包覆处理的砂型强度较未处理的提高了将近2倍.SEM分析表明,混合锂盐在砂型表面和内层之间的过渡层上生成了一层致密低共熔体物质,该物质阻挡了水分的入侵而保护了内部高强度的粘结桥.