水玻璃复合材料
水玻璃复合材料
摘要：水玻璃复合材料是一种利废、节能、低污染的高绿色度材料，在国家提倡“节能减排”的形势下，研究和应用水玻璃环境友好型材料必然会引起良好地市场效益。本文对近年来国内外水玻璃的特性、改性、硬化机理和应用领域以及制备方法做了相应的研究。
关键词：水玻璃,复合材料,节能,溶胶-凝胶法
Sodium silicate composite materials
Chen huan
(mianyang vocational technical college material engineering analysis of 111 class
Mianyang 621010)
Abstract the sodium silicate composite materials is a recycling, energy saving, low pollution and high degree of green material, in the state advocates "energy conservation and emission reduction in" the situation, research and application of sodium silicate environment friendly materials will inevitably lead to good market benefit. In this paper the characteristics of sodium silicate at home and abroad in recent years, modification, hardening mechanism and application areas and preparation methods did corresponding research.
Keywords s odium silicate, composite material, energy saving, sol-gel method
水玻璃是碱激发工业废渣胶凝材料中的一种重要原料，而碱激发工业废渣胶凝材料被认为是一种具有极大开发价值和应用前景的环境友好型胶凝材[1]-[2]。随着我国工业现代化进程的加速变化，各种工业大量产生钢渣、矿渣以及粉煤灰、冶金工业等主要工业产生的废渣对环境的影响是及其严重的，因此对工业废渣废弃资源再资源化来取代水泥的研究无凝显得重要。水玻璃材料的研发将是一个全新的方向，预期成为一种节能、低成体、环境友好性好的高性能材料，为实现我国材料行业的可持续发展奠定基础。
一水玻璃的简介
水玻璃是多种聚硅酸的复杂溶液，是一种性能良好的涂料。主要成份为氧化钠、二氧化硅和水。
水玻璃可分为硅酸钠水玻璃、硅酸钾水玻璃、硅酸锂水玻璃、硅酸盐季铵水玻璃和钾钠硅酸盐水玻璃等。
二水玻璃的特性
2.1 黏结力和强度较高
水玻璃硬化后的主要成份是硅凝胶固体，比先前的表面积大，因而具有较高的黏结力。但是水玻璃自身质量，配合料性能及施工养护对强度有显著影响。
2.2 耐酸性好
可以抵抗除氢氟酸（HF)、热磷酸和高级脂肪酸以外的所有有机酸和无机酸。
2.3 耐热性好
硬化后形成的二氧化硅网状骨架，在高温强度下下降很少，当采用耐热、耐火集料配制水玻璃砂浆和混凝土时，耐热度可达1000℃，因此水玻璃混凝土的耐热度也可以理解为主要取决于集料的耐热度。
2.4 耐碱性和耐水性差
因混合后易均溶于碱，故水玻璃不能在碱性环境中使用。同样由于氟化钠、碳酸钠均溶于水而不耐水，但可采用中等浓度的酸对已硬化的水玻璃进行酸洗处理来提高耐
水性。
三水玻璃的改性
3.1 水玻璃的物理改性
钠水玻璃的老化过程是其内部能量缓
慢释放的过程，那么消除水玻璃的老化就必须向老化的水玻璃体系中输入能量，输入能量的方法很多：主要有超声振荡、磁场处理。
3.1.1 超声振荡处理
1.将装有钠水玻璃的容器置于超声波清洗
器的洗槽内，槽内放有40mm深的水，超声频率13.5—18.0HZ。开动超声波清洗器，振动一段时间，对水玻璃进行改性，香水玻璃补充能量，以提高其抗老化性能，这种方法用于实验室研究，能耗低，设备简单。2．将超声发生器的致磁伸缩杆直接插入盛有水玻璃的容器中，超声频率为16.0—25.0HZ，功率视水玻璃粘借结剂的处理量而定，主要应用与实际生产中。
3.1.2磁场处理
磁场处理最常适用于中模水玻璃，水玻璃粘结剂磁化后应该尽快使用，放置一段时间后会有强度衰退的现象。
3.2 水玻璃的化学改性
水玻璃的化学改性是往水玻璃中添加
一种或数种其他物质以阻缓水玻璃的老化，减少因老化而损失的粘结强度和提高水玻
璃的抗吸湿性，水玻璃化学改性花费不多，但是增强效果明显，具有极大的经济利益。
通常化学改性方法有以下几种：
1．将钠水玻璃、钾水玻璃、季铵水玻璃两种或者两种以上，按照一定比例混合；
2.在水玻璃中加入一定量的磷酸盐、硼酸盐、铝酸盐、钛酸盐、锆酸盐等搅拌加热，进行反应；
3.在水玻璃中加入多元醇；
4.在水玻璃中加入少量耍的聚丙烯酸、聚丙烯胺、聚乙二醇等水溶性高分子；
四水玻璃的硬化机理
水玻璃硬化途径可分为：
1.直接加热硬化：物理脱水硬化过程[3]，水玻璃脱水后成为硅酸凝胶硬化；
2．吹二氧化碳气体硬化：化学硬化、物理硬化；
二氧化碳是一种干燥性很强的气体[4]，可以加速钠水玻璃的干燥过程，水分蒸发和硅胶脱水成固体二氧化硅而凝结硬化，产生物理的或者玻璃质的黏结。
3.有机酯的硬化
可分为三个过程：a. 有机酯在碱性溶液中发生水解；b. 与水玻璃发生反应； C. 水玻璃进一步失水硬化；
4.粉末硬化剂硬化；
5.金属或金属氧化物硬化；
五制备方法
利用工业生产中常见的设备制取这种水玻璃需要事先精心准备石英砂、烧焦的泥土、其它一些矿石以及二氧化硅基的工业废料等原材料嗣得的水玻璃的模数为1～4.2,密度达到1.55g／ml,所制备出的水玻璃已得到许多独立机构的认可。对这样的水玻璃在以天然石、英砂的高浓度悬浮液(或游浆) 为基础的建筑材料生产中的适用性进行了
确定，水玻璃溶液常用于风干半制品的强化。
水玻璃主要是通过使硅酸盐岩块溶解，
而生产的这些硅酸盐岩块是由石英砂和煅烧苏打在1400℃～1500℃的玻璃熔炼炉中熔化而获得。这个过程是非常耗能的，需要消耗大量燃料。还对所用的石英砂的粒度要求和化学成分都有一定的限，煅烧苏打存在着二氧化碳和硫酸酐的逸漏导致温室效应和酸雨的产生。
六水玻璃的应用
6.1 在材料中的应用
6.1.1 气凝胶
杨海龙等[5]以廉价水玻璃为硅源经
溶胶-凝胶工艺和超临界干燥技术制备了二氧化硅气凝胶块体，并研究了制备条件对其成胶时间的影响。
6.1.2 耐酸性混凝土
郭建雷[6]采用铝矶土，明矾石和高铝水泥三种不同掺量，不同细度的无札外掺料掺入水玻璃耐酸砂浆中，测定了砂浆试件的抗压强度，抗折强度和纵向限制率等指标，探讨了这些外掺料对强度和抗裂性能的影响；通过XRD对耐酸砂浆硬化产物进行物分析，测定了砂浆的微观孔结构，从组成和结构方面分析了外掺料改性作用机理。
雷少云[7]采用不同种类的外加剂，使水玻璃耐酸材料应用12年完好无损，大大增加了其使用寿命，降低了成本造价。
6.1.3 矿渣砂浆
张高展[8]结合水泥-水玻璃双液注浆材
料快速胶凝，抗水分散性能好和碱激发硅铝质胶凝材料耐久性好的特点，提出了抗水分散和抗水溶蚀双液注浆材料的理想结构模型和设计方法。
6.1.4 黏结剂
王继娜等[9]研究了超声处理，纳米粉末改性，复合材料改性等水玻璃粘结剂改性方案及材料对水玻璃粘结剂的改性效果，分析了水玻璃改性机理。实验结果证明，超声波处理虽然提高了水玻璃砂的常温强度，却恶化了溃散性；
6.1.5 介孔材料
李文江等[10]一水玻璃作为硅源，以CTAB 阳离子表面冶性剂为模板剂，在温和条件下采用开放体系合成出具有MCM-41结构特点的介孔材料，反应过程中不但反应条件易控制，还可以提高产量。
何方等[11]以水玻璃作为硅源，在酸性条件下，通过溶胶-凝胶方法制备成20至50mm 孔径的介孔材料。
6.1．6 催化剂载体
李春丽[12]借鉴了熔模铸造中水波浪型壳还早的工艺过程，探讨了以睡不了硬化后形成的产物为骨架，主要成膜物质的涂层用作催化剂载体的可行。
6.1.7 有机和无机复合涂料
徐峰[13]研究了耐沾污型有机-无机复合涂料由苯丙乳液酸改性水玻璃和耐沾污的组成。杨静等[14]借助XRD和SEM等测试方法研究表明，水化硅酸钙在不同的龄期分别出现网络状，颗粒状和纤维状几种形貌。
6.1.8 陶瓷材料
夏宇华[15]等用实验的方法研制出以硅灰石为基材、水玻璃为结合剂的多孔陶瓷料，它具有较高气孔率，还有狭窄孔径分布和一定的机械强度。张健[16]等对具有助磨作用的陶瓷添加剂进行了探讨，包括试样的制备、球磨、粒度测定、助磨机理的解释等。
6.2 在选矿中的应用
水玻璃是一种无机胶体，是浮选非硫化矿或某些硫化矿的调整剂，它对石英、硅酸盐等脉石矿物有良好的抑制作用。当用脂肪
酸作为捕收剂，浮选萤石、方解石和白钨矿时，用水玻璃可作为选择性抑制剂。水玻璃用量较大时，对硫化矿也有抑制作用[17]。6.2.1 水玻璃在铜矿石浮选中的应用
水玻璃在浮选氧化铜矿的试验和生产中，起着分散细泥的作用，玻璃作矿泥分散剂的机理，是因为它的硅酸酸粒都带负电，且表面都有水化层，使硅酸胶粒能稳定地分散悬浮在矿浆中，不会互相团聚和沉降。当这种胶粒吸附在矿泥表面时，使矿泥处于分散状态[18]水玻璃是石英、硅酸盐和铝硅酸盐类矿物的抑制剂，又是矿泥的分散剂。在铜一硫分离试验中，使用水玻璃作为脉石矿物的抑制，强化铜一硫浮选分离，铜精矿品位较加石灰工艺提高0.61,收率相当。可见，在矿泥量较大时，铜一硫分离浮选时添加水玻璃有利于铜精矿品位的提高[19]。
6.2.2 水玻璃在萤石浮选中的应用
萤石浮选领域长期存在以下三大难题：萤石与微细粒石英或片状云母等含硅矿物
的分离；萤石与重晶石、黄铁矿等含硫矿物的分离；萤石与方解石白钨矿等含钙矿物的分离。于“ H系列改性水玻璃复合剂”的研制成功，并合理引入中矿呈“双回路”循环，提高了粗(中) 粒嵌布萤石一石英矿石浮选指标[20]。酸化水玻璃对萤石一石英型矿石中具有很强的选择性抑制作用，研究表明[21]，这种抑制剂使矿浆pH值呈弱酸性，从而带强亲水性离子的胶粒成为主要的抑
制组分，同时也消除了钙及其它难免金属离子对石英的活化。
6.2.3水玻璃在钨矿石浮选中的应用
黄宝光[22]在浮选中用水玻璃抑制含磷稀土矿物和磷灰石，取得了比较好的技术指标，解决了酸浸和摇床重选分离无法分选的难题，处理了一批积压的含磷较高的白钨矿粗精矿,企业创造了显著的经济效益。通过小型闭路试验[23],获得白钨矿精矿含
69.84％,回收率为70.76％的指标。
张忠汉[24] 等依据白钨矿矿石性质，采用一次磨细的单一浮选流程，碱性介质中用改性和改性脂肪酸进行白钨矿粗选，采用水玻璃+Y N进行白钨加温精选。
高玉德[25]从黑钨矿细泥浮选作用的机理人手对黑钨矿细泥与萤石、方解石、石英等矿物的浮选分离研究,采用硝酸铅为活化剂，水玻璃、硫酸铝等为组合抑制剂,苯甲羟肟酸与塔尔皂等共用的组合捕收剂,基本解决了富含钙矿物黑钨矿细泥回收的技术
难题。
6.2.4 在钼矿石浮选中的应用
改性水玻璃用于钼矿石和钨矿石的浮选过程中效果显著，能强烈地抑制与目的矿物具有相近可浮性的脉石矿物，减少钼精选作业次数，大大提高选择效率[26]。
6.2.5水玻璃在其它矿石浮选中的应用
刘莉君[27]采用山西煤制备洁净煤，在相同实验室试验条件下，分别利用工业上较为常用的抑制剂水玻璃和六偏磷酸钠作抑制
剂对比试验。结果表明，六偏磷酸钠的抑制效果明显优于水玻璃。
丁长云[28]用模数为2.8的粉状水玻璃分散
矿泥，捕收剂干燥品取代丁基黄药选别天翔选硫厂原矿硫品位9.16℅，高含泥尾砂取得了较好的技术指标，得到矿硫品位39.28％、硫回收率86.51％。
马俊伟[29]研究了捕收剂油酸和羟肟酸，抑制剂氟硅酸钠、水玻璃对改性渣中钙钛矿浮的影响。结果表明：以羟肟酸为捕收剂，水玻璃为抑制剂，可实现钙钛矿与钛辉石等
的浮选分离。
八发展前景
综上所说，水玻璃复合材料不但具有许多优良使用性能，环保价能和特殊功能，而且制备原料来源丰富，价格低廉。水玻璃复合材料不仅在我国的应用非常广泛，而且在全世界的运用也是极其广泛。在国内，我国已有北京、上海、广东、河北、四川等地的专科院校、科研机构和玻璃企业研制开发玻璃产品；在国际上，英国、日本、北美、英国、澳大利亚等国家也即将形成销售玻璃的玻璃市场。
水玻璃在选矿中是一种应用非常广泛的调整剂，对石英和硅酸盐等脉石矿物有良好的抑制作用水玻璃又可作为分散剂能够在选矿脱泥作业中对改善泡沫性能起到很好的作用。通过对水玻璃进行改性处理，可以显著提高其选择性抑制效果。水玻璃和其它药剂的组合使用，也可以提高其选择性抑制作用。如此说来，水玻璃的市场是不容小觑的，发展前景一路看好。
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工业硅酸钠工艺规程
工业硅酸钠工艺规程 1．目的为了对生产过程进行控制及便于操作，以保证生产出合格的硅酸钠产品。 2．范围适用于泡花碱车间马蹄焰窑炉硅酸钠产品生产过程。 3．产品说明 3.1 名称化学名称: 硅酸钠又称水玻璃俗名: 泡花碱英文名称: Sodium Silcate 化学式: Na2O?nSiO2 (其中n 为模数) 说明：模数在3以上的称为“中性”水玻璃，模数在3以下的称为“碱性”水玻璃。 3.2 性质 3.2.1 物理性质 3.2.1.1 外观固体水玻璃: 淡兰色、青绿色、天蓝色或黄绿色玻璃状物。液体水玻璃: 无色透明或带浅灰色粘稠状液体。当杂质含量极少时，玻璃状无水固体硅酸纳是无色透明的玻璃体。随着杂质含量的增加，玻璃体出现颜色。杂志中铁的氧化物使其呈现淡棕或深棕色，甚至是黑色。颜色的深浅又随模数的减小而加深。 3.1.1.2 密度: 随着模数的降低而增大。当模数从3.33 下降到1时，密度从2.413增大到2.560。 3.1.1.3 熔点: 无固定熔点， "中性"水玻璃大约在550℃左右软化。 3.1.1.4 对急冷急热非常敏感，受到这种作用时，立即裂成不规则的小碎块。 3.1.1.5 溶解度: 固体水玻璃在水中溶解度随下列因素有关 a 与压强有关，压强升高，溶解速度增大。 b 在相同的压强下，随水玻璃模数增大，溶解速度而减少。 c与固体水玻璃的粒度有关，粒度越大，所用的溶解时间越长。 3.1.1.5模数：硅酸纳中的二氧化硅与氧化纳的摩尔比称为模数。模数既显示硅酸纳的组成，又影响硅酸纳的物理、化学性质。模数与质量百分比的关系如下式： M=SiO ２%∕Na２O%×1.032 式中Ｍ为模数，1.032为换算系数（Ｎa２O与ＳiO２分子量之比）。 3.2.2 化学性质无论是块状或粉状固体无水硅酸纳，对酸都很难起起作用。但易被氢氟酸分解，生成挥发性的SiF4和碱金属氟化物。苛性碱能溶解固体硅酸钠，特别对细粉状物的反应更快。 a 水玻璃的水溶液能发生强烈的水解反应而使溶液呈碱性。 b 强酸、弱酸、甚至电解质，在加热或在室温，都能使水玻璃水解而析出二氧化硅。 c氯气在低于100 ℃时，即能相当剧烈地分解固体硅酸钠。生成NaCl、SiO2、并放出氧气。 d H2O2能与固体硅酸纳起反应，生成含氧气泡的二氧化硅凝胶。模数高的硅酸钠
水玻璃转变成硅溶胶的方法修订稿
水玻璃转变成硅溶胶的 方法 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
水玻璃转变成硅溶胶的方法 水玻璃（water glass)，即硅酸钠，俗称泡花碱，化学式Na2SiO3 水玻璃和泡化碱是硅酸钠的俗称。 一、水玻璃的化学成分 水玻璃是由碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的可溶性碱金属硅酸盐材料，又称泡花碱。水玻璃可根据碱金属的种类分为钠水玻璃和钾水玻璃，其分子式分别为和.式中的系数n称为水玻璃模数，是水玻璃中的氧化硅和碱金属氧化物的分子比（或摩尔比）。水玻璃模数是水玻璃的重要参数，一般在之间。印染氧漂用说玻璃多为 1:3。水玻璃模数越大，固体水玻璃越难溶于水，n为1时常温水即能溶解，n加大时需热水才能溶解， n大于3时需4个大气压以上的蒸汽才能溶解。水玻璃模数越大，二氧化硅含量越多，水玻璃粘度增大，易于分解硬化，粘结力增大。 二、水玻璃的生产工艺 硅酸钠(Na2 SiO3)又名泡花碱、水玻璃(Na2O。nSiO2)，无色、青绿色或棕色的固体或粘稠液体。硅酸钠是由硅石(石英砂)、纯碱(或土碱)在熔化窑炉中共熔，冷却粉碎制得，其燃料为媒、天然气、煤气均可。泡花碱生产工艺可分为干法和湿法两种，通常所使用的是干法生产固体泡花碱，再经溶解转变成所需规格的液体泡花碱，其转换率为1∶2。5。生产泡花碱的原料为石英砂、纯碱，将二者按一定比例混合送至反射窑炉中，经高温煅烧溶化炉水淬后包装即为固体泡花碱。固体泡花碱有利于运输、贮存。将固体泡花碱在一定温度、压力下将其溶化成液体即为液体泡花碱。 化学反应式为：Na2CO3＋SiO2—Na2SiO3＋CO2↑ 石英砂、纯碱→混合→煅烧→水淬→固体泡花碱→经溶化→液体泡花碱
水泥-水玻璃双液浆
水泥-水玻璃双液浆 我国生产的水玻璃模数一般在2.4～3.3之间。水玻璃在水溶液中的含量（或称浓度）常用密度或者波美度表示。土木工程中常用水玻璃的密度一般为1.36～1.50g/cm3，相当于波美度38.4～48.3 。密度越大，水玻璃含量越高，粘度越大。水玻璃模数n，n=1.常温水能溶解，n在1-3之间，需热水能溶解，n大于3，需要4个大气压以上的蒸汽才溶解
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水泥、水玻璃双液浆是以水泥和水玻璃作为灌浆材料的主剂，按要求的比例同时注入双液混合器内使其充分混合形成双液浆。这种双液浆具有价格便宜、无毒、凝结时间短、速度快、结石强度高等特点，不仅具有水泥浆液的优点，而且还有化学浆液的一些特性，凝结时间可以从几秒钟到几十分钟任意调节，灌后结石率可达100％，可灌性比纯水泥浆明显提高。在锦屏水电工程辅助洞(东端)涌水封堵灌浆施工过程中。采用水泥、水玻璃双液浆对涌水进行封堵，实践证明，封堵处理效果显著。对施工过程作了详细介绍，可供同类工程参考 水泥-水玻璃浆液是以水泥和水玻璃为主剂，两者按一定的比例，采用双液方式注入，必要时加入速凝剂和缓凝剂所形成的注浆材料。这种浆液克服了单液水泥浆的凝结时间长且难以控制、动水条件下结石率低等缺点，提高了水泥注浆的效果，扩大了水泥注浆的范围。适用于隧道大涌水、突泥封堵及岩溶流塑粒土的劈裂固结，在地下水流速较大的地层中采用这种混合型浆液可达到快速堵漏的目的。也可用于防渗和加固注浆，它是隧道施工中的主要注浆 压密注浆工程-双液浆（水泥-水玻璃CS） 更新时间：2013-4-7 17:25:33 1、水泥－水玻璃（CS）类浆液 以水泥和水玻璃为主剂，两者按一定的比例以双液方式注入，必要时加入附加剂所组成的注浆材料。克服了单液水泥浆的凝结时间长且不能控制、结石率低等缺点，提高了水泥注浆的效果，扩大了水泥注浆的适用范围。可用于防渗和加固注浆，在地下水流速较大的地层中采用这种混合型的浆液可达到快速堵漏的目的。
水玻璃氯化铵法精密铸造工艺规程
水玻璃氯化铵法精密铸造工艺规程 1.目的为了便于操作者熟悉和掌握水玻璃法精密铸造的工艺特点、技术特性,更好的在生产中 加以应用,生产出优质的产品,特制定本规程。 2.适用范围本工艺规程适用于从蜡模配制到模壳浇注的全过程。 3.职责 3.1 技术部是本规程的制定和归口部门。 3.2 各工序工作人员均应按此规程进行操作。 4.工艺规程 4.1 制作蜡模 4.1.1 压制蜡模的模具应符合产品的图纸要求,经检验合格后使用。 4.1.2 蜡料应按石蜡:硬脂酸1:1进行配料,融化后加蜡屑机械搅拌成糊状,加入压蜡机内往 模具中注蜡。 4.1.3 蜡型要在模具中保压冷却才可取模,并及时对变形蜡模进行校正,放入冷水冷却,待完 全冷却后方可进行取出毛刺、修整等工作。 4.1.4 修整好的蜡模经检验合格后,清洗表面油脂,方可与浇冒口组焊。 4.1.5 组焊好的模组,需将内外面的蜡屑清除干净后送涂挂制壳。 4.2 制壳 4.2.1 选料面层料浆用320目锆英粉,加固层料浆用200目以上的高铝粉或焦宝石粉和石英粉,粘结剂用模数3.1~3.4,密度为1.30~1.40的40#水玻璃。 4.2.2 选砂面层用80~100目的棕刚玉,二层用40~70目的石英砂,三层用 20~40目的石英砂, 四层以后选用10~20目的石英砂。 4.2.3 料浆的配制面层与二层:将水玻璃加水稀释到密度为1.28~1.30,然后加锆英粉,其比例
为1:1.1~1.2(要注意根据气温变化调节比例),进行机械搅拌,再加入清洗剂0.05%,消泡剂0.05%,继续搅拌,时间不少于6小时,静置4小时熟化,再搅拌均匀方可使用。三层过渡层 用密度为1.30~1.32的水玻璃加高铝粉和石英粉,比例为1:0.5:0.5。加固层同三层,比例略为 调厚一点。 4.2.4 料浆的粘度测定用100Ml的流量杯来测定,面层、二层及三层为28~35秒,加固层为 45~50秒。 4.2.5 挂浆将检验合格后的模组浸入搅拌均匀的料浆中,上下移动两次,然后提出,用毛刷将 字和死角处的气泡刺破并刷浆,把多余的料浆刷掉,整个模组要求挂浆均匀,无遗漏,五堆积,然后即可挂砂,整个挂浆过程时间不可过长,以免表面自然硬化,而无法挂砂。 4.2.6 撒砂撒砂的动作要快,避免料浆滴落堆积,撒砂要均匀无空白,撒完砂的模组应放在通 风处自然干燥再投入氯化铵溶液中硬化,从三层以后就可不必自然风干硬化直接投入氯化铵溶液中硬化。 4.2.7 硬化面层硬化15分钟,二三层硬化15~20分钟,加固层40~60分钟 4.2.8 风干根据实际情况酌情操作,控制“不湿不白”为原则。 4.2.9 模组在硬化时,应注意放气、翻身,保证模组的每一部分都硬化充分。 4.2.10 硬化剂的配制选用纯度95%以上的工业氯化铵加水配制,氯化铵溶液的浓度为22~28%, PH值不大于7.5,温度要求在15~25℃,冬天尽量在10℃以上,当硬化剂溶液使用时间较长,浓度有所降低时,要及时补充氯化铵以增加浓度,PH值大于7.5时,要加入浓盐酸进行调整。 4.3 脱蜡 4.3.1 涂刮好的模组,在停放三到四小时后即可进行脱蜡。
水玻璃砂工艺
水玻璃砂工艺 3.2. 以水玻璃砂为粘结剂的型砂和芯砂 水玻璃砂在1947 年CO 2 吹气硬化法问世后就受到重视，水玻璃CO 2 吹气硬化法有气影法造型、制芯的各种优点。但传统的CO 2 吹气硬化型砂中水玻璃加入量过多，导致溃散性差、旧砂再生困难等问题。因机理研究的滞后，存在问题在相当长的时间内未解决，使其应用受到限制。 随着现代社会对环境的质量要求越来越高，水玻璃砂在环保方面的优势重新引起铸造工作者的重视，20 世纪70 年代随着水玻璃有机脂自硬法，真空置换硬化（VRH ）法、微波烘干法等新工艺相继开发成功并应用于生产，型砂中水玻璃的加入量减少到CO 2 吹气硬化法的1/2 ～1/3 ，特别是近年来在水玻璃硬化机理方面深入研究所取得的发展，加上各种改性水玻璃和溃散剂的开发和应用，在解决水玻璃砂溃散性、旧砂再生和回用方面取得了突破性的进展。水玻璃砂成本低，高温退让性好，有利于环保的优势受到铸造工作者欢迎。因此水玻璃砂完全有可能成为21 世纪铸造生产的持续发展发挥重要作用。 3.2.1 CO 2 吹气硬化水玻璃砂 3.2.1 .1 CO 2 吹气硬化水玻璃砂的原理 水玻璃砂CO 2 硬化是气、液两相反应，其硬化原理见2.2.2 .2 节水玻璃的硬化。传统的CO 2 吹气硬化水玻璃砂强度低的主要原因是反应的不均匀性，大部分反应只发生在水玻璃膜的表层（图3 －17 ）中的A-B 间），越往深层（图3 －17 中从A 向 E ）反应越少。往往是表层过吹，而内层水玻璃反应不完全或完全未反应。CO 2 硬化水玻璃膜模数与相对厚度关系的例子如图 3 －18 所示。 水玻璃与CO 2 的化学反应可用下式表示： Na 2O · mSiO 2 · nH 2O+xCO 2 (1-x)Na 2O· mSiO 2· nH 2O+xNa 2CO 3（反应后水玻璃模数M＝m/1-x） 或Na 2O · mSiO 2 · nH 2O+xCO 2 (1-2x)Na 2O· mSiO 2（n-1）H 2O+2xNaHCO 3（反应后水玻璃模数M＝m/1-2x） 上面第二式为不良反应，x 值约为0.3~0.4 。反应后水玻璃的模数有所提高。同时因CO 2 露点为－30 ℃，是一种干燥剂，因此吹CO 2 有脱水作用。 传统的水玻璃CO 2 硬化法，水玻璃的粘结作用不能完善的发挥，配比中不得不多加水玻璃，导致型砂易烧结，溃散性差，旧砂再生困难。水玻璃加入量对砂型残留强度的影响如图3 －19 所示，残留强度越高，溃散性越差。如果希望改善CO 2 硬化砂工艺性能，就必须采取措施挖掘水玻璃的粘结潜力，降低水玻璃的加入量，如CO 2 的预热，间断，脉冲，稀释，定量和真空置换法或综合应用这些方法 图3 －19 水玻璃加入量对残留强度的影响 1 －水玻璃加入量是原砂重量的2.5 ％ 2 －水玻璃加入量是原砂重量的3.5 ％ 3 －水玻璃加入量是原砂重量的4.5 ％ 因此，采用该性水玻璃，结合科学的吹CO 2 工艺，就可以实现低水玻璃加入量，提高溃散性，达到再生方便降低成本提高效率的目的。 3.2.1 .2 CO 2 硬化砂的配比及混砂工艺 我国水玻璃CO 2 硬化砂工艺正处于变革过程中，传统的水玻璃加入量很高的落后工艺仍在许多工厂应用；另一方面，优质该性水玻璃和新的吹CO 2 工艺法也在一部分工厂成功的应用。 1 、传统工艺配比现将早年开发、现尚在一些企业应用的传统配比列于表3 －16 供参考，
湿法亚铁生产工艺
湿法亚铁转晶工艺 1、副产七水硫酸亚铁的来源： 副产硫酸亚铁来源于钛白生产的酸解工段，钛铁矿与硫酸反应时制得Ti （SO4）2和TiOSO4,同时产生FeSO4和Fe2(SO4)3。 TiO2+H2SO4TiOSO4+H2O FeO+H2SO4FeSO4+H2O Fe2O3+3H2SO4 Fe2(SO4)3+2H2O 酸解生成的TiOSO4和FeSO4等混合物，经浸取和沉降除去20％左右不溶性残渣后，在溶液中加入废铁屑进行还原处理，使溶液中的Fe3+还原成以Fe2+存在于溶液中，TiOSO4以Ti2(SO4)3存在： Fe2(SO4)3+Fe 3FeSO4 2TiOSO4+Fe+ 2H2SO4Ti (SO4)3+ FeSO4+2H2O 经净化还原处理的钛液，通过真空结晶器使硫酸亚铁以FeSO4·7H2O形式结晶出来，含有结晶亚铁的钛液经过转台分离后，得到硫酸亚铁晶体，因各厂家原料矿的差异，所得硫酸亚铁晶体的杂质含量亦不相同，每吨钛白粉要产生七水硫酸亚铁3.5吨。 2、副产物一水硫酸亚铁的来源： 经过转台分离结晶亚铁的钛液，在通过真空浓缩、水解工序，形成偏钛酸粒子后送至水洗岗位进行液固分离，分离的酸性溶液――25％酸溶液（溶液中含有大量的已溶解的硫酸亚铁），通过空塔预浓缩器与转窑高温尾气进行热交换 来提高酸浓度后送至真空浓缩器再次进行浓缩，当酸浓度达到35～55％时，溶 . .
液中已溶解的硫酸亚铁以一水亚铁的形式析出来，，再经过相式压滤机进行过滤，把一水亚铁分离出来，每吨钛白粉要产生酸性一水亚铁1吨。 3、一水硫酸亚铁可作为饲料中铁的补充剂。铁是血红蛋白，肌红蛋白，细胞色素酶等多种氧化酶的成分，与造血机能，氧的运输以及细胞生物氧化过程有着密切的关系。禽类动物缺铁会造成严重贫血，显著降低血红细胞压积，羽毛的正常红色和黑色完全退色。仔猪缺铁可导至皮肤苍白，皮毛粗糙，食欲不振，生长速度缓慢。 1）、它的主要作用如下： A：补充畜禽对亚铁的营养需求，防治缺铁性贫血及其并发症； B：增强机体免疫机能，改善胴体品质，使皮肤红润、肉色鲜红； C：促进生长，提高饲料报酬。 2）项目指标： A：Fe ≥30.00% ， B：粒度[过0.45mm(40目)筛下物] ≥98.0 % C：砷含量≤5mg/kg， D：铅含量≤10mg/kg 二、用七水硫酸亚铁生产饲料级一水硫酸亚铁的工艺： （一）工艺流程简述： 由一车间转台分离的七水亚铁（含游离水）通过皮运机（V7002）输送到亚铁贮料仓（L7004），再经溜槽进入打浆槽（F7101），七水亚铁（含游离水）在打浆槽用蒸汽进行加热打浆溶解，在溶解过程中加入少量25％的稀硫酸调 . .
聚乙烯醇-水玻璃内墙涂料
聚乙烯醇-水玻璃内墙涂料 黄定海 （温州大学化学与材料工程学院，浙江温州 325035） 摘要介绍内墙涂料的基本知识以及掌握聚乙烯醇-水玻璃内墙涂料的制备方法和实验技术。 关键词聚乙烯醇涂料配比影响因素 前言随着人民生活水平的日趋提高，生活质量也越来越高。尤其在住房装修方面，高质量、美观、环保越来越得到重视和关注。聚乙烯醇内墙涂料以其廉价、环保、无毒、不易燃、涂墙效果好、重复粉刷性好，在市场上占有一席之地，特别是广大的农村，不失为粉刷墙壁、保持室内清洁、干净的较好材料。但由于内墙涂料的耐候性差，一般不适宜于外墙涂装。 一实验部分 1.1实验仪器 装有电动搅拌器、滴液漏斗和温度计的三口瓶，水浴加热锅，胶头滴管。 1.2实验药品 向装有电动搅拌器、滴液漏斗和温度计的三口瓶中加入128ml水，搅拌下加入7g聚乙烯醇。用水浴加热，升温至90℃，搅拌至完全溶解，成为透明的溶液（1.0h）。冷却降温至50℃，加入0.8g的乳化剂OP-10，在50℃以下搅拌1.0h。再降温至30℃，慢慢滴加10g 水玻璃（0.5h）。滴加完毕，升温至40℃，继续搅拌1.0h，形成乳白色的胶体溶液，停止加热。搅拌下慢慢加入2.5g钛白粉、4g立德粉、4g滑石粉、16g轻质碳酸钙。充分搅拌均匀（1.0h），即可得到成品，称重。 1.4 实验表征与分析 本产品为乳白色液体，涂饰在铁片上不能马上附着，而在涂饰了几次后能较好的附着在贴片上，放在烘箱中烘干后，于铁片上形成了一次薄薄的涂层，但边缘有稍稍翘起，说明粘
度还不是很好。 二结果与讨论 2.1 水玻璃的模数和浓度影响 水玻璃的模数和浓度的影响水玻璃是偏硅酸钠的水溶液粘合剂，因偏硅酸钠水解，溶液呈碱性，能破坏P v A与水玻璃形成的胶体，故水玻璃要适当控制。通常采用筷数 ( S i 0 2 ／ N a 2 0) 为3．2的水玻璃，碱性低，接近中性，它粘度高，耐水性优于低模数的水玻璃。 P V A水溶液浓度 7 ％时，水玻璃用量超过 8 ％( 总量) 时胶体倾刻消失，完全失去粘结性。水玻璃用量小于2％时，粘结性较差，而以5 ％左右为宣。 2.2 P v A浓度的影响 P v A 浓度高，涂料成本高，且不利于施工。P V A水溶液大于 1 0 ％，稍加水玻璃也会出现絮状胶团。故 P V A水溶液浓度一般在 5 ％ -6 ％。 2.3 加料速度和搅拌的影响 加水玻璃时，速度过快或搅拌太弱，会出现局部凝胶化现象，产生絮状胶团，无粘性，所以加水玻璃时要缓缓加入，搅拌速度要控制在 9 0 0 r ／ m i n 。 2.4 温度的影响 P V A溶液高于7 0 ℃时，制成的涂料放置几天后，易产生凝胶化现象。通常在 P V A 溶液为 5 0 ~ C 时，加入水玻璃，制成的涂料不凝聚。 2.5 消泡剂的影响 P V A与水玻璃混合时易起泡，带人涂膜中，形成“鱼眼”气孔，影响遮盖力和防水效果。故在加热溶解 P V A时，加入正辛醇消泡剂进行消泡，同时加入少量的非离子表面活性剂蓖麻油，不仅起消泡效果，且能使涂料向混凝土、灰泥型面渗透。 2.6 水的影响 配成的涂料不可再掺人冷水或温水，否则会影响粘结性，造成脱粉现象的发生。 三结论 本实验的产品粘度不是很好，原因应该是加入水玻璃时的速度太快以及未加入表面活性剂，无法跟铁片很好的附着。 参考文献： 1 胡海南．精细化工配方3 0 0 0例．中国工业大学出版社，1 9 9 8，6 2 耿耀宗．新型建筑涂料的生产与施工．1 9 9 4 ．9
水玻璃铸造工艺全过程
水玻璃铸造工艺守则 文件编号：RMZZ/QG-JS-01 版本：A 修改状态：O 受控状态： 蜡料制备 1. 工艺要求： 1.1 蜡液温度：70-90℃，严禁超过90℃。 1.2 稀蜡温度：65-80℃。 1.3 蜡膏保温缸水温：48-50℃。 1.4 蜡膏应搅拌均匀呈糊状，温度控制在45-48℃，其中不允许有颗粒状蜡料。 1.5 蜡料配方 蜡料种类材料名称 重量配比 12345 石蜡5025105 硬脂酸50251055 回收蜡50809095 1.5.2 在生产过程中必须根据蜡模质量分析结果，适量增加或减少硬脂酸量，冬 季的酸值取下限，夏季的酸值取上限。 2 操作程序 2.1 启动设备，检查运转是否正常，是否漏水、漏气、漏蜡，有问题应及时排除。检 查保温缸水温是否符合工艺要求。 2.2 按蜡料配比把石蜡、硬脂酸和回收蜡分别称好，加入化蜡槽内，加热至全熔状态， 其温度不得超过90℃。 2.3 把蜡液送到制膏机内。 2.4启动制膏机进行打蜡制膏直至呈糊状蜡料为止。 3 注意事项
3.1 稀蜡需用100目筛过滤，去掉杂质后方能使用。 3.2 不允许有影响质量的空气和水分混入蜡膏中。 3.3 化蜡槽和盛蜡槽每月清理两次。 3.4 蜡膏保温缸、搅蜡缸属于压力容器，应定期检查有关紧固件及密封机构的使用情 况，发现问题应及时处理，正常工作压力严禁超过0.50MPa。 4 检查项目 每班必须测量蜡液温度和保温水温度3-4次，控制在工艺要求范围内并做好原始记录。 蜡模制造 1 工艺要求 1.1 室温：16-28℃（最高不超过30℃）。 1.2 蜡膏压注温度：45～48℃，压力：0.3～0.5 MPa,保压时间:3～10秒。 1.3 压蜡冷却水温，14~24℃，冷却时间：20~100秒。 1.4蜡模冷却水温，14~24℃，冷却时间：10~60min。 1.5蜡模清洗液温度，20~28℃，清洗液中加入0.01% JFC。 1.6 脱模剂：ZF201. 1.7蜡模表面光洁度，形状完整，轮廓清洗，尺寸合格，不允许有缩陷，凸包裂 纹等缺陷。 2 操作程序 2.1 手工制模 2.1.1检查压型的分型面、型腔、脱模机构、定位销、紧固件应完整清洁。涂擦 分型剂，装配并紧固压型。 2.1.2注蜡：把蜡抢嘴对准压型的注蜡孔，旋开阀门使蜡膏注入型腔并保压3~10s， 关闭阀门，移走蜡枪。 2.1.3冷却：把注满蜡膏的压型濅入水内或放在工作台上冷却，冷却时间视蜡模 形状与质量要求具体掌握，一般冷却20~100s。 2.1.4取模：拆开冷却过的压型，取出蜡模并及时放入水中继续冷却。有特殊要 求的蜡模应放在专用夹辅具上冷却。 2.1.5清型：用压缩空气吹除型腔、型芯上的水和蜡渣，视取模状况涂擦脱模剂。 2.1.6合型：装配清理干净的压型，按 3.1.2~3.1.5的程序再次制模。
水玻璃固化砂工艺
水玻璃固化砂工艺 树脂固化砂的应用实践表明，呋喃的价格较高，环境污染较大，在未来21世纪人们对于自身生存条件和环境的要求日趋严格的条件下，由于车间劳动保护和生产环境卫生方面的投资很大，从而使树脂砂的应用受到一定限制，许多国家又对水玻璃固化砂极为重视。最近十多年来，人们对于水玻璃的基本组成和“老化”现象实质的认识深化和新型硬化工艺的开发等两方面均取得了突破性进展，在型芯砂保持足够的工艺强度的条件下，水玻璃加入量（质量分数）可降至2.5%.～3.5%.，从而使水玻璃砂长期存在的溃散性差、旧砂不能回用的问题得到了较好的解决。水玻璃砂的硬化方法可分为：CO2气硬法和自硬法两种，热硬法已很少采用。 1.CO2气硬法 此法是水玻璃粘结剂领域里应用最早的一种快速成型工艺，由于操作方便、使用灵活、无毒无味、在国内外大多数的铸钢件生产中，得到了广泛的应用。 （1）硬化原理和特点水玻璃的出现已有三百多年历史，由于它的成分十分复杂、多变，它的基本组成一直没有搞清楚，对水玻璃的研究主要停留在宏观的层次上。近年来，多种先进测试手段的开发，可深入到分子范畴进行分析和研究，并发现，新制备的水玻璃是一种真溶液；但是在存放过程中，水玻璃中硅酸要进行缩聚，将从真溶液逐步缩聚成大分子的硅酸溶液，最后成为硅酸胶粒。因此，水玻璃实际上是一种由不同聚合度的聚硅酸组成的非均相混合物，易受其模数、浓度、温度、电解质含量和存放时间长短的影响。 水玻璃砂吹人CO2气体硬化时，水玻璃的表层因吸收COz而其模数升高和脱水，在酸化和脱水两重作用下，迅速硬化而形成初强度。已固化的表层水玻璃阻碍了CO2往深层渗透，内层水玻璃只能靠脱水而继续增加强度。此法缺点是：型芯砂强度低，含水量大，易吸潮，溃散性差，目前大多用于中、小型铸钢件生产。 （2）水玻璃的改性水玻璃在存放过程中分子产生缩聚，形成胶粒，可使其粘结强度下降20%～30%.，这一现象称为水玻璃老化。为了消除老化，必须对水玻璃进行改性，目前改性的方法有物理改性和化学改性两种。物理改性是用磁场、超声波、高频或加热等办法，往水玻璃中供给能量，使已聚合的胶粒解聚，聚硅酸分子重新均匀化。这种改性对高模数水玻璃有效，但是存在重新老化的问题。
聚乙烯醇-水玻璃内墙涂料
聚乙烯醇-水玻璃内墙涂料 【摘要】：聚乙烯醇-水玻璃内墙涂料的制备是利用表面活性剂的乳化作用，在激烈搅拌下将聚乙烯醇和水玻璃充分混合并高度分散在水中，形成乳胶液；然后加入其他成分并起装饰和保护作用的涂膜。 关键字：聚乙烯醇、乳化作用、涂膜 前言：目前,我国建筑装饰工程施工中大量地采用了聚乙烯醇内墙涂料,这为提高室内装饰工程质量,开辟了一条新的途径。聚乙烯醉内墙涂料,通常称为,“l06”内墙涂料。它几有无毒无味、色泽鲜艳、附着力强、遮盖力好、生产工艺简单、适应各种不同基层等优点,可以广泛地用于医院、商店、办公楼和宿舍等民用建筑内墙装饰。 1.实验 1.1.1试剂 试剂规格批号厂家 聚乙烯醇化学纯F20081106 试剂有限公司 水玻璃（模数=3） 乳化剂BL 钛白粉 立德粉 轻质碳酸钙 1.1.2仪器 水浴锅、三颈烧瓶（100ml）、回流冷凝管（40cm）、温度计（酒精）、HJ-5A多功能搅拌器 1.2.1聚乙烯醇-水玻璃内墙涂料的制备原理
聚乙烯醇-水玻璃内墙涂料的制备和成膜原理，是利用表面活性剂的乳化作用，在激烈搅拌下将聚乙烯醇和水玻璃充分混合并高度分散在水中，形成乳胶液。然后加入其他成分搅匀，成为产品。将涂料涂覆在墙面上，在水充分发挥之后，可形成一层光洁的、包含有填料充和其他成分并起装饰和保护作用的涂膜。 1.2.2聚乙烯醇-水玻璃内墙涂料的合成制备 （1）溶解和乳化在装有搅拌器、滴液漏斗和温度计的三口烧瓶中加入7g聚乙烯醇和128ml水，开动搅拌，逐渐加热升温到90℃。直到聚乙烯醇完全溶解；冷却至50℃，加入0.8g乳化剂BL，搅拌1.0h；降温至30℃，慢慢滴加10g水玻璃；滴加完毕后，升温至40℃，继续搅拌1.0h，形成乳白色的胶体溶液，停止加热。 （2）填料和颜料搅拌下慢慢加入5g钛白粉、8g滑石粉、32g轻质碳酸钙和适量铬黄或铬绿颜料；充分搅拌均匀，即得成品。 （3）涂料将涂料均匀平整的涂在铝合板上，检测涂料能否成膜以及粘度。 2.结果与分析 结果： 实验制得的产品为白色乳状液体，将涂料铺板在马口铁上，等烘干得到涂料均匀的铺展在铁片上，但是有些地方干裂，并且还出现空洞，涂料与贴片的粘结力也不够好，用手指搓一下就会掉落。 原因分析：
新型水玻璃自硬砂在铸造上的应用
新型水玻璃自硬砂在铸造上的应用 摘要：本文对目前国内铸钢件用造型制芯工艺及材料进行了具体的论述，对各种工艺的优缺点进行了分析，以为酯硬化水玻璃自硬砂工艺是铸钢件生产中最为合适的工艺，我单位在原酯硬化工艺的基础上，对水玻璃砂粘结剂体系进行活化改性架接，成功地研制出新型水玻璃自硬砂工艺及材料。通过对新工艺的工艺性能试验、经济技术分析，以及多个生产应用厂家的生产应用表明，新型水玻璃自硬砂工艺具有水玻璃加进量低(≤3%)，型砂强度高，(抗拉0.5-1.4Mpa),型砂硬透性好，硬化速度可调，型砂溃散性好，旧砂易于干法再生回用，回用率≥80%，生产本钱低，无毒无污染，浇注出的铸伯无裂纹及气孔缺陷，铸件质量和尺寸精度可与呋喃树脂砂工艺相媲美。因此，该工艺是一种先进可靠的工艺，预计会在国内铸造行业推广应用，将会取得明显的经济及社会效益。 前言 造型制芯工艺在铸件生产过程中占有十分重要的地位，它直接影响铸件的质量，生产本钱，生产效率及环境污染。随着机械产业的发展，对外经济贸易的扩大，以及环境污染、能源紧张、材料涨价等题目的日益严重，对铸造生产和铸件质量提出了更高的要求，尤其是跨进二十一世纪的今天。 为了适应二十一世纪绿色、集约化铸造的需要，符合可持续发展战略，新一代造型制芯工艺必须满足下述几个方面的要求： 1.生产的铸件质量好，铸造缺陷少。 2.劳动条件好，对生态环境污染少。 3.最大限度地利用自然资源，节省能源。 4.生产本钱低，生产效率高。 我单位开发的新型水玻璃自硬砂工艺在这方面具有很大的上风，是符合可持续发展模式的绿色环保型造型制芯工艺。混砂机 目前国内铸钢件生产用造型制芯工艺及材料现状
低压湿法生产水玻璃的实验研究
第21卷 第4期淮南工业学院学报 Vol.21 №.4 2001年12月 JOU R NA L OF HU AI NA N IN ST IT U T E OF T ECHNO L OG Y DEC.2001 低压湿法生产水玻璃的实验研究 祝业梅,李益善 (淮北矿业集团公司芦岭煤矿,安徽 芦岭 234113) 摘 要:高岭土生产聚合铁铝净水剂的废渣,可用于湿法生产水玻璃。研究表明:压力、料比对二氧化硅转化率无影响,高岭土的氧化铝浸出率对二氧化硅转化率的影响显著。关键词:高岭土;废渣;水玻璃 中图分类号:T Q 127.2 文献标识码:A 文章编号:1671-0932(2001)04-0063-03 收稿日期:2001—05—21 作者简介:祝业梅(1969—),女,安徽宿县人,专科,助工,1991毕业于淮南工业学院精细化工专业,从事化工产品的开发与生产。 1 概述 水玻璃(Na 2O ?mSiO 2)作为粘结剂,广泛用于纸制品、铸造、电焊条、建筑等部门,又是进一步生产白炭黑,硅胶等产品的原料。现行生产水玻璃的方法基本上有两种[1]:一种称为干法,以纯碱、石英砂为原料,在高温下熔融反应制得;另一种是湿法,以纯碱、石英砂为原料,在0.8M Pa 压力下反应数小时制得。 本研究在较低压力下(0.2—0.25M Pa ),用高岭土经酸处理生产聚合铁铝净水剂的渣体,与液体烧碱反应,生成水玻璃。其反应式如下: mSiO 2+2N aOH —→Na 2O ?mSiO 2+H 2O 高岭土在淮北矿区煤碳生产中有大量伴生,有很好的经济开采价值。高岭土是一种富含铝硅的矿石,可以用来开发生产多种铝的化工产品及硅的化合物——水玻璃、白碳黑等产品。为了进一步地充分利用煤矿生产的副产品——高岭土,在以高岭土为原料生产聚合铁铝净水剂[2]的同时,又进行了以生产聚合铁铝净水剂的废渣生产水玻璃的初步实 验,取得了一些实验数据。 2 实验部分 2.1 试验原料 (1)酸浸后的高岭土渣体,SiO 2含量65—70%(干基)。 (2)普通烧碱,配成40%的溶液。 2.2 试验方法 将碱液、水、酸浸后的高岭土渣体,按一定比例,送入夹套碱解反应釜中,用蒸汽间接加热,当反应压力达到预定压力时,停止加热,保温反应约1h,然后将反应液放入沉淀池中进行沉降。当液体基本澄清分层时,清液为稀的水玻璃产品。将经一次碱解的渣体热水清洗一至二次,洗液与稀的水玻璃混合浓缩至一定值,得成品水玻璃。 其中:SiO 2转化率=碱解后水玻璃模数投料的SiO 2/Na 2O 比 × 100% 2.3 试验结果 其研究共有14组实验,结果见表1,表2。 表1 废渣制备水玻璃的实验数据 批号配比SiO 2/N a 2O 碱 解 反 应p /M Pa t /min 碱解后水玻璃性能 (Q /g ?cm -3)模数(m )SiO 2(%) N a 2O (%)SiO 2转化率 (%)1 4.420.2860 1. 39 3.6521.65 5.8982.62 3.540.1860 1.42 3.1316.11 5.4088.43 2.850.2260 1.38 2.4520.52 5.6586.04 3.540.1560 1.41 3.0623.897.4286.45 3.540.1060 1.33 2.9719.53 5.7484.06 3.540.2560 1.30 2.9515.48 5.5183.37 2.760.1560 1.34 2.2818.047.1582.68 3.540.2560 1.35 2.9218.747.7582.59 3.45 0.05 60 1.41 3.22 25.12 6.35 91.0 63
水玻璃熔模铸造介绍
水玻璃熔模铸造介绍 变量和公差 熔模铸造又称“失蜡铸造”，通常是在蜡模表面涂上数层耐火材料，待其硬化干燥后，将其中的蜡模熔去而制成型壳，再经过焙烧，然后进行浇注，而获得铸件的一种方法。由于 获得的铸件具有较高的尺寸精度和表面光洁度，故又称“熔模精密铸造”。可用熔模铸造法生产的合金种类有碳素钢、合金钢、耐热合金、不锈钢、精密合金、永磁合金、轴承合金、铜合金、铝合金、钛合金和球墨铸铁等。 熔模铸件的形状一般都比较复杂，铸件上可铸出孔的最小直径可达0.5mm，铸件的最小壁厚为0.3mm。在生产中可将一些原来由几个零件组合而成的部件，通过改变零件的结构，设计成为整体零件而直接由熔模铸造铸出，以节省加工工时和金属材料的消耗，使零件结构更为合理。 熔模铸件的重量大多为零点几十牛(即几十克到几公斤)，太重的铸件用熔模铸造法生产较为麻烦，但目前生产大的熔模铸件的重量已达800牛左右。 溶膜铸造是用易熔材料制成模型，然后在模型上涂挂耐火材料，经硬化后，在将模型熔化排出型外，从而获得无分型面的铸型，铸型焙烧后即浇注。 一. 工艺过程： 1. 蜡模制作 1) 压型：制蜡模的专用模具、钢、铜、铝、切削而成 2) 蜡模的压制：石蜡、峰蜡、硬脂酸、松香等，将熔化的蜡料压入压型中，冷凝后取出，修去毛刺，得到蜡模 3) 蜡模组装：若干蜡模焊在一个直浇棒上 2. 结壳：蜡模涂上涂料、硬化、干燥等 1) 浸涂料(石英粉+粘结剂的糊状物)表面光洁 2) 撒砂(粗石英砂)的目的：增厚型壳 3) 硬化(水玻璃+NH4CL—SIO2)化学硬化 3. 脱蜡、焙烧 1) 脱蜡：热水或水蒸气 2) 焙烧：加热800~1000℃提高型壳强度 4. 填砂：浇注 1) 填砂：型壳放入铁箱中,周围干砂充填 2) 浇注：趁热(600~700℃)进行浇注 5. 落砂清理冷却后，破坏型壳，取出铸件，去浇口、毛刺、退火或正火，以便得到所需机械性能 1) 铸造精度、光洁度高、且可浇注形状复杂的件 2) 能铸造各种合金(型壳是高级耐火材料)
水玻璃制作工艺全
工业硅酸钠工艺规程 1．目的 为了对生产过程进行控制及便于操作，以保证生产出合格的硅酸钠产品。 2．范围 适用于泡花碱车间马蹄焰窑炉硅酸钠产品生产过程。 3．产品说明 3.1 名称 化学名称: 硅酸钠又称水玻璃 俗名: 泡花碱 英文名称: Sodium Silcate 化学式: Na2O?nSiO2 (其中n为模数) 说明：模数在3以上的称为“中性”水玻璃，模数在3以下的称为“碱性”水玻璃。 3.2 性质 3.2.1 物理性质 3.2.1.1 外观 固体水玻璃: 淡兰色、青绿色、天蓝色或黄绿色玻璃状物。 液体水玻璃: 无色透明或带浅灰色粘稠状液体。 当杂质含量极少时，玻璃状无水固体硅酸纳是无色透明的玻璃体。随着杂质含量的增加，玻璃体出现颜色。杂志中铁的氧化物使其呈现淡棕或深棕色，甚至是黑色。颜色的深浅又随模数的减小而加深。 3.1.1.2 密度: 随着模数的降低而增大。当模数从3.33 下降到1时，密度从2.413增大到2.560。 3.1.1.3 熔点: 无固定熔点，"中性"水玻璃大约在550℃左右软化。 3.1.1.4 对急冷急热非常敏感，受到这种作用时，立即裂成不规则的小碎块。 3.1.1.5 溶解度: 固体水玻璃在水中溶解度随下列因素有关 a 与压强有关，压强升高，溶解速度增大。 b在相同的压强下，随水玻璃模数增大，溶解速度而减少。 c与固体水玻璃的粒度有关，粒度越大，所用的溶解时间越长。 3.1.1.5模数：硅酸纳中的二氧化硅与氧化纳的摩尔比称为模数。模数既显示硅酸纳的组成，又影响硅酸纳的物理、化学性质。 模数与质量百分比的关系如下式： M=SiO２%∕Na２O%×1.032 式中Ｍ为模数，1.032为换算系数（Ｎa２O与ＳiO２分子量之比）。 3.2.2 化学性质 无论是块状或粉状固体无水硅酸纳，对酸都很难起起作用。但易被氢氟酸分解，生成挥发性的SiF4和碱金属氟化物。苛性碱能溶解固体硅酸钠，特别对细粉状物的反应更快。 a 水玻璃的水溶液能发生强烈的水解反应而使溶液呈碱性。 b 强酸、弱酸、甚至电解质，在加热或在室温，都能使水玻璃水解而析出二氧化硅。 c氯气在低于100 ℃时，即能相当剧烈地分解固体硅酸钠。生成NaCl、SiO2、并放出氧气。 d H2O2能与固体硅酸纳起反应，生成含氧气泡的二氧化硅凝胶。模数高的硅酸钠活泼性差；浓的H2O2比稀的H2O2反应强烈。 3.3 用途 硅酸钠用途非常广泛，几乎遍及国民经济各个部门，在石油行业中被用来制造石油催化、
纳水玻璃涂料
钠水玻璃富锌涂料具有防腐蚀性能优异,耐久性好、成本低和低挥发性有机化合物排放(VOC)等诸多特点,但是由于其成膜后耐水性能差,影响了涂膜的防腐蚀质量,使得其实际工程应用比较有限。针对这一工程难题,本论文采用三种有机酸盐改性剂(乙酸铵、草酸铵和柠檬酸铵)对钠水玻璃进行改性,制备出了综合性能优异的富锌涂料。通过对改性后涂料体系的基本性能测试,光学显微照相,傅立叶红外(FTIR),静态及动态流变学测量和模型拟合,结果表明:经乙酸铵、草酸铵和柠檬酸铵改性后,钠水玻璃无机富锌涂料的基本性能有明显提高,尤其是提高了耐水性能,达到了改性目的;通过对钠水玻璃富锌涂料的基本性能的测试,得到乙酸铵、草酸铵和柠檬酸铵改性钠水玻璃富锌防腐涂料的最优配方;光学显微照相观测结果显示膜结构和抗腐蚀能力大大增强;FTIR测试结果表明有机酸盐的加入促进了硅酸锌涂膜的形成;静态流变学测试显示乙酸铵、草酸铵和柠檬酸铵改性钠水玻璃富锌涂料均为剪切变稀流体,粘度随温度的升高而减小,粘度与时间的关系符合Kamal模型,剪切力随剪切速率的增加而减小;动态流变学测试得到角频率扫描曲线G'～ω,G"～ω,结果显示随着有机酸盐PH的增加,涂料体系的弹... 钠水玻璃富锌涂料是一种新型、经济、高效的钢铁防腐蚀涂料,它利用配方体系中的基液(硅酸钠溶液)与金属基体之间产生的物理化学作用力而粘附在金属基体上。钠水玻璃富锌涂料具有防腐蚀性能优异,耐久性好,成本低,无挥发性有机化合物排放(VOC)等诸多特点,已成为现代涂料的重要发展方向。虽然钠水玻璃富锌涂料具有许多优异性能,但由于其成膜后耐水性能差,影响了涂膜的防腐蚀质量,使得其实际工程应用比较有限。针对这一问题,本论文采用两种新型改性剂(氯化铝和磷酸二氢铵)对钠水玻璃进行改性研究,制备出了综合性能优异的富锌涂料。然后通过对改性后涂料体系的基本性能测试,静态及动态流变学测量,模型拟合,傅立叶红外(FTIR)、光学显微照相测试,得出以下结论: 1.通过对氯化铝改性钠水玻璃富锌涂料的耐水性、耐热性、耐盐性以及耐冲击性等基本性能的研究,得出氯化铝改性钠水玻璃富锌涂料的最佳配方为40克(36%)钠水玻璃+59.4克蒸馏水+0.60克AlCl3+200克锌粉;氯化铝改性钠水玻璃富锌涂料为剪切变稀流体;粘度与时间的关系符合Kamal模型;粘弹性模量与温度之间的关系可用多项式拟合;粘弹性模量随改性剂氯化铝加量... 外墙腻子作为外墙涂料涂饰不可或缺的配套材料,长期以来,腻子仅仅被当作基层找平和填补的配套材料,腻子开发往往只注重其施涂性和找平性,而忽略了其柔韧性、保水性、耐水性、抗裂性等性能指标对涂装效果和长期耐久性的重要影响。因此,开发柔性较高、抗开裂性优异、耐水性较强、易于施工、性价比较高的外墙腻子势在必行。本文以水泥为主要粘结基料,选用石英砂、重钙、滑石粉等为填料配制外墙粉体腻子,通过掺入可再分散乳胶粉、纤维素醚、木质纤维等功能助剂,研究其综合性能,最终研制出一种施工性好、开裂性优良、粘结强度高的高性能环保型粉体腻子。首先,对基料和填料之间的配比进行初步研究,分析组成原料对腻子抗裂性能的影响,通过正交试验的结果分析,确定最优配合比。其次,通过掺入可再分散乳胶粉、纤维素醚、木质纤维对腻子的粘结强度、抗开裂性及吸水量、保水性、耐水性、耐碱性等性能进行综合分析研究,确定高性能建筑外墙粉体腻子的最终配方。综合性能测试分析表明,本文研制的粉体腻子施工性好,粘结强度高,尤其是冻融循环后粘接强度提高较大,抗开裂性优异。最后,借助电子扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDXA)等现代化检.. . 钠水玻璃涂料的固化技术及其应用 | [<<][>>]
各种玻璃的制备方法
各种玻璃的制备方法 摘要：玻璃的制备工艺多种多样，而用溶胶-凝胶法制备玻璃是近年来兴起的新工艺，本文简单介绍了利用溶胶-凝胶法制备微晶玻璃、水玻璃的状况。 关键词：溶胶凝胶；微晶玻璃；水玻璃；新型； 0 前言 玻璃是一种经过高温熔融得到的非晶态固体材料，具无规则结构的非晶态无机物，原子排列近似液体，近程有序，形状又象固体那样保持一定的形状。通常可按照生产工艺、成分和性能进行分类，具有各向同性、亚稳性、无固定熔点、可逆渐变性和连续性的特性。 玻璃的制备方法多种多样，根据不同的方法可分别从固态、气态、液态进行制备[1]。气态：气体辉光放电法、电解沉积法、溅射法、化学气相沉积法、物理气相沉积法；液态：急冷法（熔融冷却法）；固态：粉末冶金法。这些方法都是较为传统的制备方法。随着制备技术的不断研究和发展，一些新的制备技术不断被应用于制备玻璃。如：辐照法、悬浮熔炼技术、溶胶-凝胶法、落管技术、粒子注入法、冲击波法、低熔点氧化物包裹法等。其中急冷法又可以细化出几种：喷枪法、锤砧法、离心法、压延法、单辊法、熔体沾出法和融滴法。 溶胶-凝胶合成法是在20世纪60年代中期作为制备玻璃、陶瓷材料的一种工艺发展起来的、在低温或温和条件下合成无机化合物和无机材料的重要方法。溶胶是指微粒尺寸介于1-100nm之间的固体质点分散于介质中所形成的多相体系;凝胶则是溶胶通过凝胶化作用(gelation)转变而成的、含有亚微米孔和聚合链的相互连接的坚实的网络，是一种无流动性的半刚性(semi-rigid)的固相体系。 1 特点 溶胶-凝胶法的优点：①通过溶液混合，易获得需要的均相多组分体系；②可大幅降低制备温度，在较温和的条件下合成出陶瓷、玻璃、纳米复合材料等功能材料；③可制备高纯或超纯物质，且可避免在高温下对反应容器的污染等问题；④溶胶或凝胶的流变性质有利于某种技术如喷射、旋涂、浸拉、浸渍等的实现。该制备方法存在的不足：①原料(金属醇盐)价格昂贵，醇的回收使技术和设备投资增加，且有机物危害健康，工业化生产有一定难度； ②整个溶胶-凝胶过程通常需几天或几周的时间，时间较长；③凝胶中存在大量微孔，干燥过程中会逸出许多气体和有机物，干燥收缩大。 2微晶玻璃的制备[2] 溶胶-凝胶法制备玻璃和制备薄膜、超细粉体的部分原理与技术相同或相似。即先由金属与醇类反应，醇氧化物分子中的有机基团与金属离子通过氧原子键合得到金属的醇氧化物[3]。醇氧化物一方面可溶于相似的醇溶剂中，另一方面当加入水时，醇氧化物与水作用形成X-OH基团和醇，最终形成X(OR)n中间物，通过中间物的水解，则可以制得均匀的X(OH)n
水玻璃铸造工艺
水玻璃铸造工艺守则1 蜡料制备 1. 工艺要求： 1.1 蜡液温度：70-90℃，严禁超过90℃。 1.2 稀蜡温度：65-80℃。 1.3 蜡膏保温缸水温：48-50℃。 1.4 蜡膏应搅拌均匀呈糊状，温度控制在45-48℃，其中不允许有颗粒状蜡料。 1.5.1 正常生产采用3、4两种配方，配方5用于压制浇口棒。 1.5.2 在生产过程中必须根据蜡模质量分析结果，适量增加或减少硬脂酸量，冬季的酸值取下限，夏季的酸值取上限。 2 操作程序 2.1 启动设备，检查运转是否正常，是否漏水、漏气、漏蜡，有问题应及时排除。检查保温缸水温是否符合工艺要求。 2.2 按蜡料配比把石蜡、硬脂酸和回收蜡分别称好，加入化蜡槽内，加热至全熔状态，其温度不得超过90℃。 2.3 把蜡液送到蜡膏搅拌机盛蜡槽内。 2.4 将搅蜡缸内加入三分之二的蜡片，启动搅拌机进行搅蜡直至呈糊状蜡料为止。 3 注意事项 3.1 稀蜡需用100目筛过滤，去掉杂质后方能使用。 3.2 不允许有影响质量的空气和水分混入蜡膏中。 3.3 化蜡槽和盛蜡槽每月清理两次。 3.4 蜡膏保温缸、搅蜡缸属于压力容器，应定期检查有关紧固件及密封机构的使用情况，发现问题应及时处理，正常工作压力严禁超过0.50MPa。 4 检查项目 每班必须测量蜡液温度和保温水温度3-4次，控制在工艺要求范围内并做好原始记录。
蜡模制造 1 工艺要求 1.1 室温：16-28℃（最高不超过30℃）。 1.2 蜡膏压注温度：45～48℃，压力：0.3～0.5 MPa,保压时间:3～10秒。 1.3 压蜡冷却水温，14~24℃，冷却时间：20~100秒。 1.4蜡模冷却水温，14~24℃，冷却时间：10~60min。 1.5蜡模清洗液温度，20~28℃，清洗液中加入0.01% JFC。 1.6 脱模剂：ZF201. 1.7蜡模表面光洁度，形状完整，轮廓清洗，尺寸合格，不允许有缩陷，凸包裂纹等缺陷。 2 操作程序 2.1 手工制模 2.1.1检查压型的分型面、型腔、脱模机构、定位销、紧固件应完整清洁。涂擦分型剂，装配并紧固压型。 2.1.2注蜡：把蜡抢嘴对准压型的注蜡孔，旋开阀门使蜡膏注入型腔并保压3~10s，关闭阀门，移走蜡枪。 2.1.3冷却：把注满蜡膏的压型濅入水内或放在工作台上冷却，冷却时间视蜡模形状与质量要求具体掌握，一般冷却20~100s。 2.1.4取模：拆开冷却过的压型，取出蜡模并及时放入水中继续冷却。有特殊要求的蜡模应放在专用夹辅具上冷却。 2.1.5清型：用压缩空气吹除型腔、型芯上的水和蜡渣，视取模状况涂擦脱模剂。 2.1.6合型：装配清理干净的压型，按 3.1.2~3.1.5的程序再次制模。 2.1.7交班：工作完毕应把压型清理干净，打扫工作环境后交班，若不在生产时，压型应及时交还压型库保管。 2.2 机械制模 2.2.1检查压蜡机的润滑，电器、气动系统是否正常，调整限位，顶模机构，调节循环水系统和蜡膏输送系统。根据不同产品的压型注蜡孔，调整固定压蜡抢嘴的位置。 2.2.2用压缩空气吹除压型型腔内的水和蜡渣，吹刷分形剂，启动压蜡机。 2.2.3压蜡机按自控程序完成：取出蜡模，按要求放置冷却。 2.2.4按 3.2.2~3.2.4的程序连续制模。 2.2.5工作完毕应用压缩空气清除压蜡和压型上的水和蜡渣，水槽中的蜡渣和注蜡道必须清理干净，打扫工作环境后交班，并作好交接班记录。 2.3蜡模修整 2.3.1用修模刀除去分型面上的披缝和其他不应有的凸起（包括注蜡残余），用稀蜡填补缺陷并修饰光滑。 2.3.2修整合格的蜡模在清洗槽中用清洗液进行清洗，清除分型剂，用压缩空气吹除蜡模表面上的蜡屑和水分。 2.3.3清洗干净的蜡模按品种整齐摆放在规定的器具中交检查员进行验收。 3 注意事项 3.1压型应定期用煤油清洗，进行必要的保养。 3.2蜡模在运输、贮存中应轻拿轻放，不得整盘倾倒，防止变形和碰伤。 3.3蜡模贮存、时间不得超过15天，超时间的蜡模应重新检查。