微波硬化水玻璃砂復合硬化工藝及抗吸濕性研究.pdf

1、微波加熱具有快速硬化、均勻加熱、環(huán)保衛(wèi)生等優(yōu)勢。采用微波加熱硬化水玻璃砂可以充分發(fā)揮水玻璃的粘結效率,在顯著減少水玻璃加入量的前提下,獲得較高的砂型(芯)強度。但對模具材料要求高和微波硬化后水玻璃砂型(芯)吸濕性非常強是制約微波硬化水玻璃砂推廣應用的兩大難題。
　　針對模具材料要求高的難題,試驗研究了三種復合硬化工藝來尋求解決方法。
　　(1)試驗研究了“有機酯硬化”與“微波加熱硬化”復合硬化工藝的性能特征。結果表明:該工藝

2、不僅在一定程度上解決了模具要求高的難題,也提高了微波硬化水玻璃砂的抗吸濕性。砂樣在恒濕瓶中的4h存放強度較普通微波硬化提高了約70％,吸濕率降低了14.4%,表面安定性也有明顯提高。較之于單一的有機酯硬化工藝,該工藝的水玻璃加入量少、砂型硬化速度快、硬化強度高。
　　(2)試驗研究了“吹熱空氣硬化”與“微波加熱硬化”復合硬化工藝的性能特征。結果表明:相比于“二次微波硬化水玻璃砂方法”,該工藝較簡便一些,可實現(xiàn)無模微波加熱硬化;但前

3、期達到脫模強度所需的時間較“CO2硬化”和“微波加熱硬化”長,在實際應用中會影響生產(chǎn)效率。另外,熱空氣的發(fā)生、輸送、保溫等措施及設備增加了生產(chǎn)成本。
　　(3)試驗研究了“吹CO2硬化”與“微波加熱硬化”復合硬化工藝的性能特征。結果表明:該工藝不僅較好地解決了模具問題,且獲得的砂樣強度高于普通微波硬化水玻璃砂。在水玻璃加入量為1.5%時,最佳的工藝參數(shù)為:吹氣時間5s、吹氣流量10L/min、微波功率700W、加熱時間180s。此

4、時,復合硬化砂樣的抗壓強度相比于二次微波硬化水玻璃砂樣強度,提高了約80%。
　　針對微波硬化水玻璃砂吸濕性較強的問題,采用改性原砂或改性水玻璃的方法來改善其抗吸濕性能。結果表明:甲基硅油、甲基硅酸鈉、SPAN-80、十二烷基苯磺酸鈉、AEO-25、超細絹云母、納米SiC粉末等改性劑均能顯著改善微波硬化水玻璃砂的抗吸濕性,其中甲基硅油、甲基硅酸鈉、SPAN-80、十二烷基苯磺酸鈉的效果較為明顯,分別在最佳加入量為15%、15%、3