1 影響水玻璃“老化”的因素有哪些?如何消除水玻璃“老化”?
新制備的水玻璃是一種真溶液。但是在存放過(guò)程中,水玻璃中硅酸要進(jìn)行縮聚,將從真溶液逐步縮聚成大分子的硅酸溶液,成為硅酸凝膠。因此,水玻璃實(shí)際上是一種由不同聚合度的聚硅酸組成的非均相混合物,易受其模數(shù)、濃度、溫度、電解質(zhì)含量和存放時(shí)間的影響。
水玻璃在存放過(guò)程中分子產(chǎn)生縮聚,形成凝膠,覆膜砂鑄件,其粘結(jié)強(qiáng)度隨著貯存時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸降低,這一現(xiàn)象稱為水玻璃“老化”。
“老化”現(xiàn)象可由下述兩組試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)明:高模數(shù)水玻璃m=2.89,ρ=1.44g/cm3貯放20、60、120、180、240天后,吹co2硬化的水玻璃砂干拉強(qiáng)度相應(yīng)下降9.9%、14%、23.5%、36.8%和40%;低模數(shù)水玻璃m=2.44,ρ=1.41g/cm3貯放7、30、60和90天后,干拉強(qiáng)度分別下降4.5%、5%、7.3%和11%。
其硬化機(jī)理是:
水玻璃砂吹co2時(shí),在氣體壓力差及濃度差的作用下,co2氣體將力圖向型砂各方向流動(dòng),co2氣體與水玻璃接觸后,立即與之反應(yīng)生成凝膠。由于擴(kuò)散作用,反應(yīng)總是從外向里,外層先形成一層凝膠薄膜,阻礙co2氣體和水玻璃繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)。因此在短時(shí)間內(nèi),無(wú)論采用何種方法控制co2氣體,使其和全部水玻璃反應(yīng)是不可能的。據(jù)分析,當(dāng)型砂達(dá)到吹氣強(qiáng)度時(shí),和co2氣體反應(yīng)的水玻璃約為65%,這就是說(shuō)水玻璃沒(méi)有充分發(fā)揮粘結(jié)作用,至少有35%以上的水玻璃沒(méi)有反應(yīng)。而有機(jī)酯硬化劑能與粘結(jié)劑形成均勻的混合物,能充分發(fā)揮粘結(jié)劑的粘結(jié)作用,型芯砂的所有部分都以相同的速度建立強(qiáng)度。