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     

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。     

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。     

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。     

氯化镁硬化剂硬化特性及工艺的优化

对氯化镁硬化剂的硬化特性及硬化工艺的优化问题进行了研究。生产表明，采用合理的硬化和氯化镁代替氯化铵、氯化铝硬化水玻璃型壳，常温强度高，高温强度和氯化铵硬化的型壳相当，但残留强度低，易清理，价格便宜。     

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.     

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。     

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。     

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.     

结晶氯化铝的硬化特性分析

本文通过试验得出了氯化铝作硬化剂和氯化铵作硬化剂时,硬化时间与水玻璃涂料胶膜厚度的关系曲线,并提出了临界胶膜厚度的概念,进行了临界胶膜厚度和硬化速度的计算,还试验了氯化铝作硬化剂时硬化温度、风干时间对胶膜厚度的影响。     

结晶氯化铝基混合硬化剂的试验研究

本文介绍将结晶氯化铝与少量氯化铵混合配制的结晶氯化铝基混合硬化剂,既提高了单一结晶氯化铝硬化剂的渗透硬化能力,又不放出氨气的生产性试验过程;重点指出:这种混合硬化剂既适用于水玻璃——石英型壳,又适用于水玻璃——铝硅系及石英、铝硅系混合型壳的硬化工艺,为推广结晶氯化铝提供了新途径;用混合液硬化的铝钒土粉砂(面层)——煤矸石粉砂(加固层)水玻璃型壳,具有好的常温、高温强度及溃散性,提高了铸件的表面光洁度、尺寸与几何精度,并可降低成本。     

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。     

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．     

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。     

NH4Cl,AlCl3和MgCl2硬化剂的硬化特性与型壳强度分析

系统地测定和分析了由硬化剂ＮＨ４Ｃｌ、ＡｌＣｌ３和ＭｇＣｌ２所硬化的型壳的常温、高温和残留强度，并对这三种硬化剂的硬化机理及强度上的差异提出了一些新的见解。只要硬化工艺合理，用ＭｇＣｌ２作硬化剂时型壳的常温强度较高，而残留强度低，高温强度和ＮＨ４Ｃｌ硬化的型壳相近，完全可代替ＮＨ４Ｃｌ和ＡｌＣｌ３作为型壳硬化剂，使生产成本下降。     

水玻璃砂硬化研究的新进展

水玻璃砂各种硬化工艺，尽管硬化过程各有特色，但仍有某些共同规律。在硬化过程中应保持尽可能多的水玻璃不参与反应，未反应的水玻璃脱水是型砂获得终强度的最主要原因。参与反应的水玻璃，因被酸化而析出游离硅酸，或被多价金属离子交联而缩聚，最后都导致生成硅凝胶，它为水玻璃砂的迅速固化、建立初强度、提高型砂的抗吸湿性和存放稳定性起到重要作用。所以一种成功的水玻璃砂硬化方法以物理硬化为主，化学硬化为辅，是二者相辅相成的协同过程     

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。     

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。     

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。