在前面中國鑄造網(wǎng)已經(jīng)為大家介紹了影響鈉水玻璃砂性能的因素，本文重點(diǎn)介紹鈉水玻璃砂潰散性問題及其解決途徑
鈉水玻璃砂工藝在生產(chǎn)中存在的主要問題是潰散性差，砂型芯表面易粉化(即白霜)，用它澆注鑄鐵件易產(chǎn)生粘砂，砂型芯抗吸濕性差以及舊砂再生和回用困難等。本節(jié)僅就水玻璃砂潰散性差的原因及解決途徑作簡單介紹。
鈉水玻璃砂的主要缺點(diǎn)是潰散性差，使出砂困難，從而限制了它在鑄造上獲得更廣泛的應(yīng)用。
殘留強(qiáng)度(retained stren甜h)是評定鈉水玻璃砂的潰散性常用方法之一，是將~30mm×50mm環(huán)形鈉水玻璃砂試樣加熱到一定溫度，并在該溫度下保溫30～40rain，再隨爐冷卻到室溫后所測定的抗壓強(qiáng)度，如果保溫后，試樣在爐外冷卻，既不符合鑄造生產(chǎn)實(shí)際，也使所測殘留強(qiáng)度偏低。鈉水玻璃砂殘留強(qiáng)度隨溫度的改變呈雙峰特性。這兩個(gè)峰值的高低決定了鈉水玻璃砂潰散性的好壞，鑄件出砂的難易，其第一個(gè)峰值在200%：左右出現(xiàn)，是由于硅酸凝膠和未反應(yīng)的硅酸鈉脫水強(qiáng)化的結(jié)果。此后由于粘結(jié)膜脫水收縮及溫度變化引起應(yīng)力并出現(xiàn)裂紋，以及由于水分大量脫失，粘結(jié)膜上出現(xiàn)氣泡，使殘留強(qiáng)度隨之而下降。至于高溫強(qiáng)度則呈單峰特性，由于是高溫，不受冷卻過程應(yīng)力、裂紋的影響，因此直到400%：仍然是脫水強(qiáng)化的因素占優(yōu)勢。800℃時(shí)硅酸鈉開始熔融出現(xiàn)液相，使粘結(jié)膜的內(nèi)應(yīng)力、裂紋、氣孔等消失，高溫強(qiáng)度降到零。熔融的硅酸鈉冷卻后形成堅(jiān)固的玻璃體或晶體，因而800℃左右鈉水玻璃砂殘留強(qiáng)度出現(xiàn)第二個(gè)峰值。800℃以后，熔融的硅酸鈉與硅砂中的si0，反應(yīng)加劇，成為si0。的過飽和溶液。當(dāng)冷卻時(shí)，過飽和的siO：先以鱗石英析出，低于870℃時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)槭?，它在凝固的鈉水玻璃中起著切口的作用;故1000cc左右時(shí)鈉水玻璃砂的殘留強(qiáng)度又下降。而在1200℃之后，鈉水玻璃砂的燒結(jié)是主要的，所以這時(shí)殘留強(qiáng)度又會上升。
鈉水玻璃模數(shù)越低，高溫強(qiáng)度和殘留強(qiáng)度越高，這是因?yàn)槟?shù)低，N如O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，吹cO：硬化后，粘結(jié)膜中硅酸鈉凝膠量比模數(shù)高的要多，而硅酸鈉凝膠比硅酸凝膠加熱脫水后的脆性小，因而模數(shù)低的高溫強(qiáng)度和殘留強(qiáng)度比模數(shù)高的高。
為改善鈉水玻璃砂的出砂性，遵循的主要途徑及采取的主要措施為：
(一)在鈉水玻璃砂中加入附加物有機(jī)附加物如糖類、樹脂類、油類、纖維素類等多種材料在高溫下?lián)]發(fā)、汽化或燃燒碳化，可在一定程度上破壞鈉水玻璃粘結(jié)劑膜的完整性，因此可顯著改善鈉水玻璃砂600℃以前的出砂性，但800℃以上鈉水玻璃熔化后，液相會彌合有機(jī)物造成的不完整性，故效果并不明顯。
1)在高溫下與熔融硅酸鈉形成高熔點(diǎn)相，使800%的殘留強(qiáng)度峰值后移。
2)無機(jī)物本身或形成的新產(chǎn)物相變膨 。
(二)減少鈉水玻璃用量
出砂的難易，在很大程度上取決于鈉水玻璃的加入量。例如將鈉水玻璃的加入量從占砂質(zhì)量的8%降到4%，出砂工作量可減少4/5。但降低鈉水玻璃的加入量應(yīng)以不損害常溫強(qiáng)度和表安性為前提。為達(dá)此目的，應(yīng)著重發(fā)揮鈉水玻璃的粘結(jié)效率。例如前述的真空一cO：法，有機(jī)酯硬化是從硬化工藝、固化劑著手的，既減少了鈉水玻璃用量，強(qiáng)度和表安性也得到了保證。例如采用磁場和超聲波處理鈉水玻璃溶液來增加溶膠膠粒的分散性和均勻性，降低其粘度和表面張力
(三)降低易熔融物質(zhì)的含量
減少鈉的存在，是提高鈉水玻璃粘結(jié)劑熔融溫度、降低其殘留強(qiáng)度的關(guān)鍵。例如采用較高模數(shù)、較低粘度的鈉水玻璃;使用Na20含量低的優(yōu)質(zhì)原砂;將鈉玻璃改成鋰一鉀一鈉或鉀.鈉或鋰一鈉水玻璃等，均有利于改善出砂性。應(yīng)指出的是，鈉水玻璃、鉀水玻璃、鋰水玻璃三者就其粘結(jié)力的大小順序來看，為Na>K>IJi;就其出砂性的好壞，亦即從抗燒結(jié)的順序看，是IJi>K>Na;從抗吸濕性看，鋰水玻璃最好，但價(jià)格也遠(yuǎn)比鈉或鉀水玻璃高。
(四)采用以石灰石作原砂的鈉水玻璃CO：硬化砂
過去很長一段期，采用植物油等有機(jī)粘結(jié)劑配制芯砂應(yīng)用較多。由于機(jī)器制造業(yè)的迅速發(fā)展，對鑄件的產(chǎn)量和精度的要求愈來愈高，同時(shí)由于化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，人工合成的有機(jī)高分子材料和化工副產(chǎn)品也越來越廣泛地應(yīng)用于鑄造生產(chǎn)，為提高經(jīng)濟(jì)效益，必須根據(jù)不同要求合理選用粘結(jié)劑及新工藝。
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