新型耐濕性熱固化磷酸鹽粘結劑研究.pdf

1、鑄造是機械制造業(yè)重要的基礎,但是,也是機械行業(yè)中污染最嚴重的部門。造型材料中的粘結劑是鑄造工業(yè)主要污染源之一,它是產生各種有害或有毒的氣體和固體物質的主要來源。因此,從鑄造生產中主要污染源的粘結劑的源頭入手,開發(fā)鑄造用綠色粘結劑及其成型(芯)工藝,是改造傳統(tǒng)產業(yè)、并使之符合和諧的科學發(fā)展觀的重要途徑。
　　 樹脂基粘結劑由于其生產效率高、硬化后變形小、鑄件的尺寸精度高等優(yōu)點而廣泛運用于制芯工藝,但樹脂砂在固化以及澆注過程中都會釋

2、放出有害氣體,對自然生態(tài)環(huán)境構成嚴重的威脅。因而,基于無機粘結劑的研究吸引了越來越多的鑄造工程師的關注。而基于磷酸鹽的鑄造粘結劑,不僅不會產生刺激性氣體、不燃燒、無毒,而且具有強度高、潰散性好、硬化方便的優(yōu)異特性,可用于灰鑄鐵件、球墨鑄鐵和鑄鋼件。但同時,磷酸鹽粘結劑型(芯)砂在高濕度的環(huán)境中,因磷酸根具有較大電負性氧離子而容易吸附水中的氫離子導致網狀結構的節(jié)點斷開而喪失粘結強度。因而,吸濕是磷酸鹽粘結劑必須解決的關鍵問題。
　　

3、 本文主要對鑄造用熱固化耐濕性磷酸鹽粘結劑基本組分及其熱固化工藝進行了初步的研究。通過在磷酸鹽中添加線性有機物,探索形成有機/無機復合型粘結劑的可能性,以及籍此形成磷酸鹽縮聚脫水后之空間網絡的部分節(jié)點上憎水點,從而改善磷酸鹽粘結劑耐濕性的可能性;通過添加不同的偶聯(lián)劑,探索其是否能促進有機物與無機磷酸鹽以及原砂之間結合力的可能性;通過加入氧化鐵、氧化鎂、氧化銅等不同固化劑,評價其工藝性能;通過加入鋇離子、檸檬酸,評價其對粘結劑穩(wěn)定性的影

4、響。
　　 實驗結果表明,加入有機物,可以提高磷酸鹽粘結劑的耐濕性;偶聯(lián)劑對有機物和磷酸鹽粘結劑的反應沒有顯著影響;三種不同固化劑對于鋁磷酸鹽粘結劑的固化速度以氧化鎂最快,氧化鐵次之,氧化銅最慢,其中,適合于溫熱固化工藝特性的固化劑以氧化鐵粉為最佳,加入量為10～20%最為適宜;熱固化溫度為160-180℃之間為宜,熱固化時間5min可以達到最高強度值。
　　 通過掃描電鏡對試樣表面形貌觀察,添加有機物可以提高粘結劑在砂