磷酸盐对水玻璃型砂性能影响的研究_王力

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1、Sep.2012铸造Vol.61No.9FOUNDRY·1055·磷酸盐对水玻璃型砂性能影响的研究王力，张仪（山东科技大学化学与环境工程学院，山东青岛266590）摘要：研究了磷酸氢二钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠4种磷酸盐对水玻璃型砂常温强度和高温残留强度的影响。研究表明，用焦磷酸钠改性的水玻璃型砂常温强度最高，溃散性最好。确定了作为改性剂的焦磷酸钠的最佳用量，并从微观结构分析了焦磷酸钠对水玻璃的改性机理。关键词：改性水玻璃；型砂强度；焦磷酸钠；溃散性中图分类号：+TG221.1；TQ177.4文献标识码：B

2、文章编号：1001-4977（2012）09-1055-05ResearchonInfluenceofPhosphateonPerformanceofSodiumSilicate-BondedSandWANGLi,ZHANGYi（CollegeofChemical&EnvironmentalEngineering,ShandongUniversityofScienceandTechnology,Qingdao266590,Shandong,China）Abstract：Theinfluencesoffourkinds

3、ofphosphatessuchasdisodiumhydrogenphosphate（Na2HPO）4,sodiumtripolyphosphate（Na5P3O10）,sodiumhexametaphosphate（（NaPO）3）6,andsodiumpyrophosphate（Na4P2O）7onthesodiumsilicate-bondedsandstrengthatroomandhightemperaturewerestudied.Theexperimentresultsshowthatthesands

4、trengthmodifiedbysodiumpyrophosphateatroomtemperaturewasthehighestandthecollapsibilitypresentedthebeststate.ThesuitabledosageofNa4P2O7asmodifierhasbeenascertained.ThemodificationmechanismofsodiumsilicatemodifiedbyNa4P2O7wasanalyzedfrommicrostructure.Keywords：mo

5、difiedsodiumsilicate;sandstrength;sodiumpyrophosphate;collapsibility水玻璃俗称泡花碱，作为粘结剂用于型砂的制造，磷酸钠、焦磷酸钠等磷酸盐改性水玻璃进行系统的研由于水玻璃型砂具有无污染、无毒害、操作简单、能究，探讨磷酸盐对水玻璃型砂性能的影响。耗低等优点，在铸造行业中已被广泛应用。属于无机1试验粘结剂的水玻璃砂在实现绿色铸造生产方面虽然有着不可取代的优势，但是其自身存在着很多不足，比如1.1试验原料3水玻璃易老化、粘结强度下降、型砂抗吸湿性差、溃本试验

6、用模数M=2.4，密度ρ=1.56g/cm的市售水散性不好等，所以人们从分子微观结构出发对其进行玻璃，改性剂磷酸氢二钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、[1-2]焦磷酸钠均为分析纯。所用原砂为水洗天然硅砂，粒物理改性、化学改性及复合改性的研究，在一定程度上提高了水玻璃型砂的性能。度≤80目。樊自田等研究了纳米氧化物改性水玻璃，但对提1.2试验方法[3]为防止运输和存贮过程中水玻璃发生凝聚老化影高型砂强度效果不明显。朱筠等研究了聚氧化乙烯改[4]响试验结果，每次试验前将水玻璃进行超声处理60性水玻璃粘结剂，型砂的强度和溃散性均

7、得到改善，但是使用聚氧化乙烯对环境有影响，难以实现水玻璃min后再使用。型砂绿色铸造生产。屈银虎等研究过磷酸氢二钠对水称取一定量超声后的水玻璃放入三口烧瓶中，然[5]玻璃的改性作用并得出了有意义的试验结果，但未系后加入适量磷酸盐，将盛有水玻璃和磷酸盐混合物的统研究和对比多种磷酸盐类物质对水玻璃型砂强度的烧瓶置于80℃水浴恒温槽中，启动搅拌，为防止水玻影响。磷酸盐特殊的化学结构和物理特性，可以提高璃溶液中水分挥发造成水玻璃浓度的变化，在三口烧水玻璃型砂的常温强度，并使型砂溃散性得到明显改瓶上增加冷凝回流装置，保证水玻璃

8、浓度恒定，避免善，因此本文中针对磷酸氢二钠、三聚磷酸钠、六偏改性前后因浓度变化影响水玻璃型砂的强度。搅拌60基金项目：山东科技大学研究生创新基金资助项目（YCA120367）。收稿日期：2012-06-09收到初稿，2012-07-03收到修订稿。作者简介：王力(1966-)，男，博士，教授，主要从事矿物材料制备与应用研究。电话：0532-86