制造型壳用粘结剂特点

[大][中][小] 2013-07-22 10:40
  1.粘结剂的基本特点
  制造型壳用的耐火涂料由粉粒状耐火材料和粘结剂配制而成,因此粘结剂应能满足以下要求:
    1)用它配制的涂料应有良好的涂挂性、渗透性及保存性;与模料不发生化学反应,不互相溶解,能复制出精确的熔模轮廓,且型壳内腔表面要光滑。
    2)能使粉状和粒状耐火材料牢固地粘接在一起,使型壳在室温、焙烧、浇注高温合金液时均具有足够的强度,硬化时简便快速,在高温下还应具有良好的化学稳定性。
    2.硅酸胶体
    在熔模铸造中用得最普遍的粘结剂是硅酸乙酯水解液、水玻璃、硅溶胶等。它们有一个共同性质,就是都能生成硅酸溶胶,它们本质上都属于硅酸胶体。胶核由m个Si0:分子聚合而成,因胶核很小,故表面积很大,具有很强的吸附性,它选择吸附siod2离子,从而带负电,因而可吸引水中带相反电荷的离子,如H+离子,构成双电层。其中部分H+被紧紧地吸引在胶核周围,与胶核一起运动,称内吸附层,又称固定层。另外部分H+离子离胶核较远,不随胶体运动,形成外吸附层,又称扩散层。胶粒到固定层处仍带负电,电位为f,到扩散层处整个胶团则呈电中性。
    3.影响硅酸胶体稳定性的因素
    硅酸胶体有三种状态:溶胶、冻胶和凝胶。从溶胶转变为冻胶、凝胶的过程称为胶体胶凝过程。熔模铸造制壳的过程,就是胶体胶凝的过程。为保证型壳质量和提高生产率,就需要了解影响胶凝的因素。
    溶胶是一种介稳定的体系,首先溶胶含大量微小粒子,有很大的表面能,从热力学角度看属于不稳定体系,有凝聚趋势,以减小表面能。然而从动力学角度看,溶胶是否稳定取决于粒子问的范德华引力和粒子间的静电斥力,如图5-7所示。粒子间的引力和静电斥力都可以表示成为位能函数,即它们都是粒子问距离的函数,引力位能%与距离r的六次方成反比,而斥力位能‰随距离成指数函数下降(ael)。引力和静电斥力综合作用的总位能%与距离的关系由VA和K叠加而得。%在距离粒子表面b处出现能峰E。(排斥“势垒”),粒子必须越过势垒E。才能合并。 

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