熔模铸造制铜套型壳水玻璃粘结剂

[大][中][小] 2013-08-08 09:50
  熔模铸造制铜套型壳用粘结剂的水玻璃大多为钠水玻璃,其基本组成是硅酸钠和水。硅酸钠是Si0:和Na:0以不同比例组成的多种化合物的混合物。由图5-8所示的Na:O。Si0:二元相图可见,只有当si0:的质量分数为32.6%、49.2%和66%时,硅酸钠才能是单一的化合物,它们分别是2Na:O。Si02、Na20·Si0:和Na。0·2Si0:。在其他组成时,水玻璃是几种单一化合物的混合体,故用通式Naz0。mSi0:表示其组成,m是Si0:与Na20的物质的量之比,常称此值为模数,它不一定是整数。可根据Si0:和Na:O的质量分数计算水玻璃的模数m,即熔模铸造用水玻璃的模数以m=3.0~3.6为宜,其中不超过25%(质量分数)的Si0,以胶体存在,其余的Si0:则以硅酸根离子(如HSiO[,si0;一)形态存在。模数越高,胶体粒子所占比例越大,水玻璃的胶体性能越强,制型壳时,其湿强度形成快,抗水性好,脱模时型壳强度损失少。但过高模数的水玻璃粘度太大,不易制备流动性适宜的涂料,涂料中的粉液比也无法提高,涂挂涂料时涂料极易堆积,而且涂料表面会很快结出硬皮而粘不上砂料,使型壳有分层的缺陷。水玻璃的模数如太低,则其中硅酸根离子增多,会使干燥后的水玻璃遇水重溶,型壳在脱模时难以承受水、汽的作用而发生溃烂。
    水玻璃的另一重要技术指标为密度,密度反映的是水玻璃水溶液中Na20.mSi0,的含量。水玻璃的密度单位有时用波美度表示,它与密度(9/cm3)单位问的关系为低密度的水玻璃粘度低,可配制粉液比高的涂料,以保证型壳工作表面的致密,硬化时胶凝收缩小、硬化速度快,但用这种涂料制得的型壳强度低,一般只在制备面层涂料时用小密度的水玻璃,常取P=1.25~1.279/cm3。
    为保证型壳具有足够高的湿强度和高温强度,常用较高密度水玻璃制备涂料,但密度不宜过高,因此时型壳的硬化时间要延长,涂料粉液比会被降低。一般取P:1.29~1.329/cm3,最高不超过l.349/era3。    
  m≥3.0的水玻璃粘度很大,为提高涂料粉液比,使制壳时硬化反应能顺利进行,配涂料前应先加水调整其密度使其达到面层涂料及背层涂料用水玻璃密度的要求。水玻璃固然有价廉的优点,但用它所制的型壳中因残留有Na:0存在,会使型壳工作表面和整体的耐火度降低,故所得铸件表面不够光洁,铸件的尺寸精度也低,且在脱模操作时型壳易酥烂,故一般在生产精度要求较低、表面粗糙度要求不高的铸件时大量使用,有时也配合其他粘结剂作型壳加固层涂料的粘结剂使用。 

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