纳尔科硅溶胶技术参数介绍

纳尔科硅溶胶技术参数介绍

硅溶胶作为粘结剂自上世纪60年代开发使用于熔模铸造以来，至今已获得了广泛的应用。再加上全球环保意识的逐步加强，硅溶胶因为绿色环保，无污染，而且制壳耐高温抗变形能力强，更成了熔模精密铸造首推的粘结剂。尽管到目前使用已近60年的历史，不少企业也一直在进行硅溶胶使用的研究摸索，但是，大部分企业以及员工仍仅仅限于使用，对硅溶胶的物理化学方面的知识还处在一知半解，用一句前辈的话来说，就是一个粘度杯打天下。所以有必要把硅溶胶的知识给大家说一说。

硅溶胶为什么能起粘结作用？

由于硅溶胶是由无定形(就是可以变化的结构）的二氧化硅胶粒在介质水中分散而形成的胶体。它由于在合适的条件下能够产生胶凝，形成凝胶，由于胶体粒子在一定条件下可相互连接，形成空间网状结构。这种空间网状结构具有一定的强度，因而能作为粘结剂。这里面有两个词，一个是胶凝，一个是凝胶。这是两个不同的概念。胶凝是一个动词，是反映胶体由液态转化成固液态的一个过程。而凝胶是一个名词，是胶凝过程的产物。

硅溶胶的胶凝的途径

其一是二氧化硅粒子聚集长大，然后沉淀，其二是硅溶胶中所含二氧化硅粒子的硅烷醇基脱水，硅氧烷联成网状结构的凝胶。还有一点需要指出：硅溶胶在0℃以下结冰，此时二氧化硅粒子沉

淀，也出现胶凝现象，但此时已失去粘结剂功能。这里要说明一点，牵扯到硅溶胶的储存。必须保证不能暴晒，不能结冰。我在公众号3月25日推送中讲到关于储存问题。暴晒可能使硅溶胶失水，二氧化硅含量提高，引起胶凝；而结冰会使二氧化硅粒子聚集导致沉淀。因此，硅溶胶必须密封在室温状态保存。硅溶胶作为粘结剂利用的是第二种胶凝方式。在硅溶胶的胶凝过程中，干燥前期胶粒以氢键形成毛细管网状结构；后期干燥主要是硅醇基脱水形成硅氧烷，联成空间网状结构。

硅溶胶的几个重要参数：

1、SiO2含量。

这是硅溶胶一个非常重要的参数。硅溶胶制壳的强度（常温强度和高温强度、残留强度）基本上取决于硅溶胶的SiO2含量。SiO2含量越高，型壳的强度越大。一般熔模精密铸造所用硅溶胶为SiO2含量为30%的硅溶胶。根据产品结构以及铸件材质，硅溶胶二氧化硅含量可以稀释至最低为20%。手册上建议铝合金铸件面层硅溶胶可以稀释至25%，背层可以到20%。二氧化硅含量也是硅溶胶产生胶凝的一个因素，有一个资料上介绍常规30%的硅溶胶由于水分蒸发致使硅溶胶二氧化硅含量达到34%-36%，就有可能引起硅溶胶涂料老化变质，失去粘结性能。这也是硅溶胶涂料定时补水的由来，特别是面层浆的补水，显得特别重要。

2、Na2O含量。

钠离子是硅溶胶的稳定离子。钠离子来自氧化钠。所以，在硅溶胶中钠离子是作为稳定剂的。但是，由于在硅溶胶中胶粒优先吸附钠离子，所以，钠离子含量高时会降低胶粒带电量，也会导致胶粒之间的排斥力减小，间接会导致硅溶胶的稳定性下降。因此，钠离子含量不能太高，这也就是在硅溶胶参数中Na2O含量较少的依据。