磷酸盐粘结剂型(芯)砂的硬化机理是什么?

磷酸盐粘结剂型(芯)砂的硬化机理大致如下:

1)在磷酸盐-固化剂系统中,磷酸根与固化剂中金属离子反应,促使溶液更快过饱和并不断以较快的速度析出磷酸凝胶,使粘结体系发生硬结和硬化。金属阳离子的碱性越强,促凝效果也越强。

2)固化剂的加入使Me₂O-H₃ PO₄的体系改变,由非结晶质向结晶质转变,即按照凝胶→片状晶体→片状晶体连生的形式生成Me₂O-HPO₄·H₂0,由此产生粘结。

3)金属氧化物能与磷酸盐溶胶相互作用,使磷酸与氧化物表面产生氢键,形成粘结体系。(https://www.daowen.com)

4)固化剂的成分中,只有碱金属阳离子含量合适才能得到适宜的反应速度,达到促凝硬化的目的。

图6-1是铬刚玉磷酸盐粘结剂砂在不同固化剂情况下的硬化曲线。从图中可看出,MgO固化剂的硬化速度比MgCO₃粉状固化剂要快很多。

当使用磷酸盐水溶液作粘结剂时,一般加入氧化镁与其他碱土金属氧化物、氢氧化物或其盐类的混合物,也添加少量多元羧酸或多元醇来提高粘结性能。

图6-1 铬刚玉磷酸盐粘结剂砂抗压强度与固化时间的关系

注:1号配方(质量比):铬刚玉砂100,磷酸盐粘结剂5,MgO固化剂10；4号配方(质量比):铬刚玉砂100,磷酸盐粘结剂5,MgCO₃粉状固化剂8。