铸造用磷酸盐无机树脂改性研究

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1、湖北工业大学硕士学位论文摘要粘结剂是铸造造型材料研究领域中的一个重要分支，它对铸造业的发展起着至关重要的作用。目前应用最广泛的粘结剂是水玻璃和合成有机树脂。水玻璃有环保优势，且价格便宜，但溃散性和再生性差。有机树脂粘结剂能够铸造出形状复杂、尺寸精度高、质量比较好的铸件，但是有机树脂气味大、不环保、成本高、用于低熔点合金时溃散性差等问题客观上制约了它的应用。磷酸盐粘结剂具有良好的溃散性和高温性能，是无毒无害的环保新材料，制备方便，成本适中，具有很大的研究意义。本文主要对铸造用磷酸盐粘结剂合成物的改性进行了初步的研究，主要涉及两种磷酸盐，一种是铝

2、磷酸盐粘结剂，一种是钠磷酸盐粘结剂。前者主要用于自硬化，后者适用于热硬化。对于铝磷酸盐粘结剂，以抗压强度为指标，进行正交实验优化配方，并在综合考虑提高粘结剂稳定性和粘结剂砂型(芯)抗吸湿性的基础上，适当调整粘结剂各组分的相对量，合成一种综合性能比较好的新的铝磷酸盐粘结剂。通过实验对该粘结剂的工艺性能进行了研究，并根据不同的要求，制定出相应的能适用于生产实际的混砂造型工艺。对于钠磷酸盐粘结剂，通过无机酸改性，很好地解决了钠磷酸盐粘结剂的稳定性问题，并提高了粘结剂的粘结强度。钠磷酸盐粘结剂的稳定性由改性前的不能稳定存在提高到至少可以稳定存放一年以

3、上，砂芯的强度也得到很大的提高。对于无机酸改性带来的吸湿问题，我们采取了金属离子铝．镁．硼复合改性。实验表明，金属离子复合改性，对于提高钠磷酸盐粘结剂的抗吸湿性有一定的效果。本文通过扫描电镜对砂芯表面的微观结构和形貌进行了观察和分析，并结合实验和资料，对粘结剂的稳定性机理、粘结剂机理、吸湿机理做了初步的探讨。关键词：磷酸盐，粘结剂，稳定性，抗吸湿性，正交实验湖北工业大学硕士学位论文AbstractStudyonbindersiSanimportantbranchofcastingmaterialsfield，whichmakesadiffer

4、dencetothedevelopmentoffoundry．Presently,sodiumsilicateandorganicresinalethemostpopularbinderswhicharewidelyusedincasting．SodiumsilicatesandiSenvironment-friendlyandcheap，butitsshakeoutpropertyandrecyclearenotideal．Organicresinbinders．thoughc趾beusedtoproducehighqualitycasti

5、ngswithcomplexshapesandprecisesizes，havesomeproblemssuchasinjurioussmells，environmentalpollution，badshakcoutpropertyfornon-ferrousalloyscastingandhighercostwhichlimittheirapplication．Phosphatebinders．akindofnewmaterialwhichisno-harmfulandenvironmentprotective，hassignificant

6、perspectivebecauseofitswonderfulcharehterssuchasgoodshakeoutproperty,fineelevatedtemperaturepropertiesandacceptablecost．Modificationofphosphatebinderscompositionforfoundrymoldsorcoreshasbeenstudiedinthispaper,whichmainlyconcernstwokindsofphosphatebinders：oneiSaluminumphosph

7、atebindercomposition,theotherissodiumphosphatebindercomposition．11坞formerservesasno-bakingbinderandthelatterisforbakingmolds0rcores．Foraluminumphosphatebinder,theorthogonalexperimentshavebeenintroducedtooptimizethecompositiononthebasisofthecompressives婶ngth．Andbyadjustingth

8、eingredientsofthebindercompositiontoenhancethebinderstabilityandanti-moisture．abso