第一節(jié) 水玻璃砂的簡介
水玻璃砂CO2是某些車間常用的制芯造型工藝。此法既可以用于大量生產(chǎn)和單件小批生產(chǎn)，也適用于大小型、芯。（產(chǎn)業(yè) 規(guī)劃 ）
第二節(jié) 水玻璃砂的制作工藝
對于鈉水玻璃砂的硬化機理至今還沒準確的定論，但是我們可以提供其不同硬化方式與鈉水玻璃模數(shù)，密度的關(guān)系以指導生產(chǎn)。
鈉玻璃砂CO2是某些車間常用的制芯造型工藝。此法既可以用于大量生產(chǎn)和單件小批生產(chǎn)，也適用于大小型、芯。目前廣泛采用的CO2-鈉水玻璃砂，大都有純凈的人造（或天然）石英砂加入4.5%~8.0%的鈉水玻璃配制而成。對于幾十噸的質(zhì)量要求高的大型鑄鋼件砂型（芯），全部采用面砂或局部采用鎂砂、鉻鐵礦砂，橄欖石砂、鋯砂等特種砂代替石英砂較為有利。有的要求鈉水玻璃砂具有一定濕態(tài)強度和可塑性，以便脫模后再吹CO2硬化，可以加入1%~3%的膨潤土（質(zhì)量分數(shù)）或3%~6%的普通粘土砂（質(zhì)量分數(shù)）或加入部分粘土砂。為改善出砂性，有的型砂還加入1.5%的木屑（質(zhì)量分數(shù)）或加入5%的石棉砂（質(zhì)量分數(shù)）或加入其它附加物。
第三節(jié) 水玻璃砂的存在的問題及解決方法
鈉水玻璃砂目前存在的問題及解決方法：
1）出砂性差：a）在鈉水玻璃中加入附加物；b）減少鈉水玻璃的用量；c）減低易熔融物質(zhì)的含量；d）采用以石灰石作原砂的鈉水玻璃CO2自硬砂。
2）鑄鐵件粘砂：a）刷涂料，最好使用醇基涂料；b）一般鑄鐵件也可以在鈉水玻璃中加入適量的煤粉或者適量具有填料性能的高嶺土式粘土
3）型、芯表面粉化（白霜）：a）控制鈉水玻璃的水分不要偏高，吹CO2的時間不宜過長，型、芯不要放置太久；b）據(jù)有關(guān)工廠的經(jīng)驗，在鈉水玻璃中加入占砂質(zhì)量1%左右，密度為1.3克∕立方厘米的糖漿，可以有效防止粉化。
4）砂芯抗吸濕性差：a）在鈉水玻璃砂中加入鋰水玻璃或在鈉水玻璃中加入Li2CO3、CaCO3、ZnCO3等無機附加物；b）在鈉水玻璃中加入少量有機材料或加入具有表面活性劑作用的有機物，粘結(jié)劑。
5）此外，還存在發(fā)氣量大（注意排氣；先烘干砂芯再澆注）、舊砂再生和回用困難、熱膨脹（加入質(zhì)量分數(shù)4%的高嶺土粘土形式的鋁土）等問題 。
第三節(jié) 水玻璃砂的處理方式
影響水玻璃“老化”的因素主要有：存放時間、水玻璃的模數(shù)和濃度。存放時間越長，模數(shù)越高，濃度越大，則“老化”越嚴重。對久存的水玻璃可以采用多種方法的改性處理，以消除“老化”，使水玻璃恢復到新鮮水玻璃的性能：
1. 物理改性
水玻璃老化是緩慢釋放能量的自發(fā)過程，用物理改性處理“老化”的水玻璃就是用磁場、超聲波、高頻或加熱等辦法，向水玻璃體系提供能量，促使高聚合的聚硅酸膠粒重新解聚，促使聚硅酸的分子量重新均勻化，從而消除了老化現(xiàn)象，這就是物理改性的機理。例如，用磁場處理后，水玻璃砂的強度提高了20 %～30 %，減少水玻璃加入量30 %～40 %，節(jié)約CO2，改善潰散性，有較好的經(jīng)濟效益。物理改性的缺點是不持久，處理后再貯放，粘結(jié)強度又會下降，故適用于鑄造廠處理后盡快使用。尤其是M>2.6 的水玻璃，硅酸分子濃度大，經(jīng)過物理改性解聚后又會較快地縮聚，最好是處理后立即使用。
2. 化學改性
化學改性是往水玻璃中加入少量化合物，這些化合物均含有羧基、酰胺基、羰基、羥基、醚基、氨基等極性基團，通過氫鍵或靜電將其吸附在硅酸分子或膠粒表面，改變其表面位能和溶劑化能力，提高聚硅酸穩(wěn)定性，從而阻止“老化”進行。例如往水玻璃中加入聚丙烯酰胺、改性淀粉、聚磷酸鹽等，可取得較好的效果。往普通水玻璃甚至改性水玻璃中摻入有機物可以起到多種作用，如：改變水玻璃的粘流性質(zhì)；改善水玻璃混和料的造型性能；提高粘結(jié)強度，使水玻璃的絕對加入量減少；提高硅酸凝膠的可塑性；降低殘留強度，使水玻璃砂更適用于鑄鐵和有色合金。
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