柠檬酸改性磷酸盐自硬砂试验研究.pdf

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1、Feb．2017V01．66NO．2鋈篙帅嚣·109·柠檬酸改性磷酸盐自硬砂试验研究汪超台·，袁博2(1．成都理工大学工程技术学院，四川乐山614000；2．武汉城市职业学院，湖北武汉430064)摘要：采用柠檬酸对磷酸盐粘结剂进行改性，以电熔镁砂粉为固化剂，配制了一种自硬砂。经工艺性能测试和生产实验验证，其可使用时间长达30min，稳定性和抗吸湿性良好，在不同的空气湿度下均表现出良好的粘结强度，溃散性也较好，能很好地适应工业生产需要。关键词：柠檬酸；磷酸盐；自硬砂；稳定性；吸湿性；溃散性中图分类号：TG249．5文献标识码：A文章编号：1001—4977(2017)02—0109

2、—04StudyonPhOSphateSelf_HardeningSandMOdifiedbyCitriCACidWANGChao．tail．YUANB02(1．TheEngineering&TechnicalcollegeofChengduUnivers时ofTechnology，Leshan614000，sichuan，china；2．wuhanC时VocationalCollege，wuhan430064，Hubei，China)Abs也Ict：Theselfhardeningsandwasprepared，withthe向sedmagnesiapowderasthecuri

3、ngagent，phosphatebindermodifiedbycitricacid．Theprocesspropeniesofself_hardeningsandweretested．Theproductionexperimentshowthattheworkingtimeofthesandcanreach30min，stabilityandresistancemoistureabsorptionaregoodtheadhesivestrengthandc01lapsibilityofselfhardeningsandaregoodunderdif王．erentairhumid

4、itV，whichcanmeettheneedofindustrialproduction．Keywords：citricacid；phosphate；sel他ardeningsand；stabili够；moistIJreabsorption；coll印sibilit)，磷酸盐粘结剂是一种透明液状无机化学粘结剂，具有良好的耐热性和溃散性，其环保性优于有机树脂，工艺性能优于水玻璃，达到有机树脂的水平，早已引起国内外铸造工作者的兴趣。20世纪70年代初期，美国、日本和苏联等国在磷酸盐粘结剂用于铸造方面取得重要进展㈣，我国在这方面的研究稍晚，直至20世纪80年代中后期才陆续开始磷酸盐粘结

5、剂自硬砂方面的研究阳。研究结果表明，同树脂砂相比，磷酸盐砂制备简单，方便，对环境无污染；与水玻璃砂相比，溃散性良好【7]，但是由于磷酸盐粘结剂稳定性较差，容易结晶沉淀，采用磷酸盐粘结剂制备的自硬砂吸湿性较差，导致砂型、芯在空气中存放的过程中因吸湿而发生蠕变，限制了其在铸造生产中的大规模应用。因此，通过加入有机酸对磷酸盐粘结剂进行改性，提高其稳定性和抗吸湿性，具有重要的意义。1实验原材料及设备磷酸盐粘结剂合成用材料：工业磷酸，磷酸浓度为85％；工业氢氧化铝，牙膏级，有效成分含量大于98％；工业柠檬酸，化学纯，柠檬酸含量大于99％。原砂采用内蒙古大林标准砂，50／100目。固化剂用电熔

6、镁砂粉，1000目，M90含量>96％。实验设备包括：DzTW型调温电热套加热式三口反应釜、TG328型精密电光分析天平(精度0．019)、SHY．A型叶片式混砂机、抗压强度试样用(垂30×30mm)木模，抗拉强度用“8”字型木模，SzF型多层直线振动筛，非金属材料万能强度试验机，SFL型发气性试验仪，坩埚式电阻炉。2改性磷酸盐粘结剂的合成及实验用型砂的配制2．1改性磷酸盐粘结剂合成方法首先称量好实验所需要的原材料备用，将氢氧化铝用水稀释后，加入到三口反应釜中，加热至溶液沸腾时，再缓慢的倒入磷酸，待其充分反应至溶液澄清时，依次加入含硼改性剂和含镁改性剂，并不停搅拌使之充分溶解反应。

7、待溶液再次澄清时，再加入柠檬酸改性剂，快速搅拌，直至溶液呈均匀透明的液体，冷却至室温后，加入蒸馏水调整密度，即制得柠檬酸改性硼镁铝复合磷酸盐粘结剂。基金项目：湖北省教育厅科学技术研究项目(B2016569)。收稿日期：2016_07—29收到初稿，2016_08—13收到修订稿。作者简介：汪超台(1980一)，男，硕士，讲师，主要研究方向为机械设计制造及其自动化，铸造新材料。E-mail：40433134@qq．comFOUNDRYFeb．2017VOI．66NO'2