膨潤土應(yīng)用于鑄造主要應(yīng)用于粘土粘結(jié)砂中,因為膨潤土具有粘結(jié)力強、可塑性高、脫膜好、透氣性優(yōu)、高溫濕態(tài)條件下物理化學(xué)性能穩(wěn)定等特點。粘土粘結(jié)砂作鑄造材料生產(chǎn)鑄件,本是歷史悠久的工藝方法,在各種化學(xué)粘結(jié)砂蓬勃發(fā)展的今天,粘土濕型砂仍是較重要的鑄造材料,其適鑄造圍之廣,耗用量之大,是任何其他鑄造材料都不能與之比擬的。近代的高壓造型、射壓造型、氣沖造型、靜壓造型及無震擊真空加壓鑄造等新工藝,也都是以使用粘土濕型砂為前提的,粘土濕型砂適應(yīng)造型條件的能力強。鑄造
鑄造用膨潤土主要有鈉基膨潤土和鈣鈉膨潤土兩類,鈉基膨潤土是由天然鈉基膨潤土或人工鈉化膨潤土加工而成,以其復(fù)用性好和濕壓強度高而受鑄造行業(yè)所歡迎。因具有良好的可塑性,可遏止鑄件夾砂、結(jié)疤、掉塊、砂型塌方等現(xiàn)象,加之成型性強、型腔強度高,便于金屬行業(yè)澆鑄濕態(tài)或干態(tài)型模,是密鑄件選的型砂粘結(jié)劑。鈣鈉膨潤土由天然基鈣鈉膨潤土加工而成,是輕型鑄件普遍采用的型砂粘結(jié)劑。它以實用和鑄件清砂便捷而受用戶歡迎。
和其他黏結(jié)劑相比,膨潤土有一個重要的特點,就是它具有一定的耐熱能力。只要加熱溫度不太高,脫除了自由水的膨潤土只要加水,仍能恢復(fù)粘能力。膨潤土的粘結(jié)能力只有在加水以后才能表現(xiàn)出來。膨潤土失去粘結(jié)能力,也與它的脫水有關(guān)。到目前為止,認為膨潤土中的水分有三種形態(tài):一種水是自由水,即膨潤土顆粒吸附的水,加熱到100℃以上,就可脫除自由水,脫除了自由水的膨潤土,粘結(jié)能力不受影響;二種水是牢固結(jié)合水,110℃下長時間加熱,膨潤土可完全脫除自由水,但不會脫除牢固結(jié)合水。已完全脫除自由水的膨潤土,再在較高的溫度(如200℃,300℃)下加熱仍會繼續(xù)減重,說明仍有水分損失。膨潤土經(jīng)這樣加熱脫水后,只要加水,能完全恢復(fù)粘結(jié)能力;三種水是晶格水,也有人稱之為結(jié)構(gòu)水。晶格水只有在相當(dāng)高的溫度下才能部分或全部脫除。膨潤水的晶格水脫除以后,即喪失粘結(jié)能力,成為死粘土。
不同的膨潤土,喪失粘結(jié)能力的溫度不同。由差熱分析實驗證明:一般來說,天然鈉膨潤土的失效溫度為638℃,鈣膨潤土為316℃。人工活化的鈉膨潤土,由于活化條件各異,失效溫度不一,但都低于天然鈉膨潤土。
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