硅溶膠精密鑄造

基本要求鑄造砂應(yīng)滿足以下的要求：①較高的純度和潔凈度，以硅砂為例，鑄鐵用砂要求SiO2含量在90%以上，較大的鑄鋼件則要求SiO2含量在97%以上;②高的耐火度和熱穩(wěn)定性;③適宜的顆粒形狀和顆粒組成;④不易被液態(tài)金屬潤濕;⑤價廉易得。
顆粒形狀和組成鑄造砂的顆粒形狀和顆粒組成對型砂的流動性、緊實(shí)性、透氣性、強(qiáng)度和抗液態(tài)金屬的滲透性等性能有影響，是鑄造砂質(zhì)量的重要指標(biāo)。
顆粒形狀鑄造砂的形狀一般有3種。①圓形砂:顆粒為圓形或接近于圓形，表面光潔，沒有突出的棱角。②多角形砂:顆粒成多角形，且多為鈍角。③尖角形砂：顆粒成尖角形，且多為銳角。鑄造砂的顆粒形狀一般以角形系數(shù)(砂子實(shí)際比表面積/砂子理論比表面積)來表示。
顆粒組成砂子的顆粒組成是用篩號來表示的，測定的方法是將經(jīng)水洗去泥分烘干后的干砂倒入標(biāo)準(zhǔn)篩，再放到篩砂機(jī)上篩分，篩分后將各篩子上停留的砂子分別稱重，通常用標(biāo)準(zhǔn)篩篩分后砂粒最集中的3個相鄰篩子的頭尾篩號表示顆粒組成。
種類和用途鑄造砂按礦物組成不同分為硅砂和非硅質(zhì)砂兩大類。
硅砂主要礦物組成為SiO2。①天然硅砂：用于有色合金鑄件、鑄鐵件及中小型鑄鋼件的型砂和芯砂。②精選天然硅砂：用于以有機(jī)物作為粘結(jié)劑的各種型砂和芯砂。③人工硅砂：用于鑄鋼件的型砂和芯砂。
非硅質(zhì)砂非硅質(zhì)砂種類較多，用途各異。①石灰石砂：由石灰?guī)r破碎而成，主要礦物組成是CaCO3，用于鑄鋼件的型砂和芯砂。②鋯砂:主要礦物組成是ZrO2·SiO2，用于大型鑄鋼件及合金鋼件的芯砂或砂型的面砂組成是剛玉α-Al2O3，用于熔模、陶瓷型鑄造的制殼材料。⑥橄欖石砂：主要礦物組成是橄欖石(MgFe)2SiO4，用于鑄鐵件、有色合金鑄件以及高錳鋼鑄件的型砂和芯砂。
資源自然界中硅砂資源充足，但適合鑄造用的SiO2含量高的天然硅砂并不太多。中國于1951年開始，對境內(nèi)的鑄造砂資源陸續(xù)進(jìn)行了普查，但主要限于交通干線和主要工業(yè)城市附近。普查結(jié)果表明，中國可用于鑄造的天然硅砂資源十分豐富，分布范圍很廣。內(nèi)蒙古哲里木盟，天然硅砂儲藏量達(dá)數(shù)億噸，其顆粒形狀接近圓形，SiO2含量為90%左右。福建晉江、東山的海砂，SiO2含量為94～98%，含泥量低，均是較好的天然硅砂。江西的都昌、星子、永修縣均有大量第四紀(jì)河湖相積沉硅砂，SiO2含量為90%左右，含鐵量低，堿性氧化物少，粒度均勻，是較好的湖砂。廣州、湖南等地有豐富的易破碎的風(fēng)化砂巖，可加工成人工硅砂，其SiO2含量在96%以上，可用于鑄鋼件的生產(chǎn)。

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