1.3 水玻璃砂型(芯)
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第1章 造型材料及砂型（芯）制作 章 造型材料及砂型（
1.3 水玻璃砂型（芯） 水玻璃砂型（
化学硬化砂同粘土砂相比： ① 型(芯)砂流动性好，易于紧实，故造型(芯)劳动强度低。 ② 硬化快，硬化强度较高，可简化造型(芯)工艺，缩短生产 周期，提高劳动生产率。 ③ 可在型(芯)硬化后起模，型、芯尺寸精度高。 ④ 可取消或缩短烘烤时间，降低能耗，改善工作环境和工作 条件。 ⑤ 提高铸件质量，减少铸件缺陷。 但其溃散性差、旧砂再生困难等，使其应用收到一定限制。
二、CO2－钠水玻璃砂 1. 硬化机理： ①失水 CO2是一种脱水能力相当强的气体，从砂粒周围 流过，CO2与粘结剂接触面积大，使钠水玻璃 部分失水 ②化学反应 CO2与钠水玻璃中的水作用形成碳酸，从而使表 层钠水玻璃的pH值不断降低，并达到迅速硬化。
CO2 + H 2 O 2 H + + CO32− →
钠水玻璃有几个重要参数 密度(density) 、含固量 含固量(solid content)和粘度 ② 密度 和粘度 （viscidity) 含固量：钠水玻璃除去水剩余物质的含量 钠水玻璃的密度ρ取决于钠水玻璃中水的质量分数。 密度低，水的质量分数高，含固量少，不宜用 作型(芯)砂粘结剂；反之，密度过大，粘稠， 也不便定量和不利于与砂子混合。 铸造上通常采用密度为1.32～1.68g/cm3或波美度 35～54的钠水玻璃。模数高的，密度反而低 一些，以利稳定贮存。
1.3 水玻璃砂型（芯） 水玻璃砂型（
一、钠水玻璃的质量要求 水玻璃：各种聚硅酸盐水溶液。铸造上最常用的 是钠水玻璃(Sodium silicate，water glass) －硅 酸钠的水溶液，其化学式为Na2O·mSiO2·nH2O Na
水玻璃又称泡花碱。有液体（图1.15）、固 体和粉状等多种产品。无色、无臭、无 毒，在造型、硬化和浇铸过程中，都没 有刺激性或有害物质释出，是无公害和 清洁的型砂粘结剂。但水玻璃砂易出现 溃散性不好，同样的原因使得水玻璃旧 砂中残留Na2O量过高，使旧砂再生困 难，会造成环境的“碱性污染”。
图1.15 液体水玻璃
Biblioteka Baidu
钠水玻璃有几个重要参数 ① 模数 钠水玻璃中SiO2和Na2O的物质的量之比称为模数
M =
n SiO
2
n Na 2 O
= 1 . 033
w SiO w
Na
2
2O
模数越高，作为芯(型)砂粘结剂时的硬化速度也越 快，达到最高强度的时间也越短。但过高的模数， 将使芯(型)砂的保存性差，不适于造型和制芯。 铸造生产中，吹CO2硬化常用模数为2的钠水玻 璃。
二、CO2－钠水玻璃砂 2.制型（芯）及吹CO2硬化 制型（ 制型 及吹 硬化
插管法：用于大型芯
二、CO2－钠水玻璃砂 2.制型（芯）及吹CO2硬化 制型（ 制型 及吹 硬化
盖罩法：用于小型芯
CO2硬化既有钠水玻璃的物理脱水作用，也有化学反应， 二种机理难以截然分开(尽管有一种作用占主导地位)， 通常其粘结是两种作用的结果。
二、CO2－钠水玻璃砂 2.制型（芯）及吹CO2硬化 制型（ 制型 及吹 硬化 钠水玻璃砂流动性好，制芯时可用手工或靠微震 紧实，也可采用吹射制芯(型)。 大的砂芯为增加容让性和便于排气，砂芯内部放 块度为30-40mm的焦炭块、炉渣或干砂，并在 中心挖出气孔，上部通至箱口。型和芯一般要 扎通气孔，使CO2气体能迅速均匀进入型(芯) 的各个部分，以最少CO2消耗量达到使型、芯 各部分硬化均匀，避免出现死角。
1.3 水玻璃砂型（芯） 水玻璃砂型（
化学硬化砂同粘土砂相比： ① 型(芯)砂流动性好，易于紧实，故造型(芯)劳动强度低。 ② 硬化快，硬化强度较高，可简化造型(芯)工艺，缩短生产 周期，提高劳动生产率。 ③ 可在型(芯)硬化后起模，型、芯尺寸精度高。 ④ 可取消或缩短烘烤时间，降低能耗，改善工作环境和工作 条件。 ⑤ 提高铸件质量，减少铸件缺陷。 但其溃散性差、旧砂再生困难等，使其应用收到一定限制。
二、CO2－钠水玻璃砂 1. 硬化机理： ①失水 CO2是一种脱水能力相当强的气体，从砂粒周围 流过，CO2与粘结剂接触面积大，使钠水玻璃 部分失水 ②化学反应 CO2与钠水玻璃中的水作用形成碳酸，从而使表 层钠水玻璃的pH值不断降低，并达到迅速硬化。
CO2 + H 2 O 2 H + + CO32− →
钠水玻璃有几个重要参数 密度(density) 、含固量 含固量(solid content)和粘度 ② 密度 和粘度 （viscidity) 含固量：钠水玻璃除去水剩余物质的含量 钠水玻璃的密度ρ取决于钠水玻璃中水的质量分数。 密度低，水的质量分数高，含固量少，不宜用 作型(芯)砂粘结剂；反之，密度过大，粘稠， 也不便定量和不利于与砂子混合。 铸造上通常采用密度为1.32～1.68g/cm3或波美度 35～54的钠水玻璃。模数高的，密度反而低 一些，以利稳定贮存。
1.3 水玻璃砂型（芯） 水玻璃砂型（
一、钠水玻璃的质量要求 水玻璃：各种聚硅酸盐水溶液。铸造上最常用的 是钠水玻璃(Sodium silicate，water glass) －硅 酸钠的水溶液，其化学式为Na2O·mSiO2·nH2O Na
水玻璃又称泡花碱。有液体（图1.15）、固 体和粉状等多种产品。无色、无臭、无 毒，在造型、硬化和浇铸过程中，都没 有刺激性或有害物质释出，是无公害和 清洁的型砂粘结剂。但水玻璃砂易出现 溃散性不好，同样的原因使得水玻璃旧 砂中残留Na2O量过高，使旧砂再生困 难，会造成环境的“碱性污染”。
图1.15 液体水玻璃
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钠水玻璃有几个重要参数 ① 模数 钠水玻璃中SiO2和Na2O的物质的量之比称为模数
M =
n SiO
2
n Na 2 O
= 1 . 033
w SiO w
Na
2
2O
模数越高，作为芯(型)砂粘结剂时的硬化速度也越 快，达到最高强度的时间也越短。但过高的模数， 将使芯(型)砂的保存性差，不适于造型和制芯。 铸造生产中，吹CO2硬化常用模数为2的钠水玻 璃。
二、CO2－钠水玻璃砂 2.制型（芯）及吹CO2硬化 制型（ 制型 及吹 硬化
插管法：用于大型芯
二、CO2－钠水玻璃砂 2.制型（芯）及吹CO2硬化 制型（ 制型 及吹 硬化
盖罩法：用于小型芯
CO2硬化既有钠水玻璃的物理脱水作用，也有化学反应， 二种机理难以截然分开(尽管有一种作用占主导地位)， 通常其粘结是两种作用的结果。
二、CO2－钠水玻璃砂 2.制型（芯）及吹CO2硬化 制型（ 制型 及吹 硬化 钠水玻璃砂流动性好，制芯时可用手工或靠微震 紧实，也可采用吹射制芯(型)。 大的砂芯为增加容让性和便于排气，砂芯内部放 块度为30-40mm的焦炭块、炉渣或干砂，并在 中心挖出气孔，上部通至箱口。型和芯一般要 扎通气孔，使CO2气体能迅速均匀进入型(芯) 的各个部分，以最少CO2消耗量达到使型、芯 各部分硬化均匀，避免出现死角。