理论教育 植物油作为芯砂粘结剂的禁忌及适用性

植物油作为芯砂粘结剂的禁忌及适用性

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:并不是所有食用和工业用植物油都可以直接用作芯砂粘结剂 植物油由脂肪酸和丙三醇(甘油)组成,植物油的性质主要由其中的脂肪酸的性质决定。适合作砂芯粘结剂的植物油脂是干性油和靠近干性油的半干性油,不干性油的植物油脂,通常不可直接用作砂芯粘结剂。因此,用植物油作芯砂粘结剂最适于制造截面细薄、形状复杂、芯头窄小、大部分表面被金属液包围的要求极高的砂芯。

植物油作为芯砂粘结剂的禁忌及适用性

(1)并不是所有食用和工业用植物油都可以直接用作芯砂粘结剂 植物油由脂肪酸和丙三醇(甘油)组成,植物油的性质主要由其中的脂肪酸的性质决定。而脂肪酸可分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸两种。饱和脂肪酸的分子式为CnH2n+1COOH结构式可简写成如下的形式:CH3(CH2nCOOH,其结构特点是每两个碳原子之间仅以一个键(单键)结合,例如硬脂酸,其分子式为C17H35COOH,结构式是CH3(CH216COOH。不饱和脂肪酸的分子式为:CnH2n-1COOH,CnH2n-3COOH,CnH2n-5COOH,…。其结构特点是其中有一对或若干对碳原子以双健结合,例如亚麻籽油中的亚麻酸,其结构式可简写成:

CH3—CH2—CH=CH—CH2—CH=CH—CH2—CH=CH—(CH2)7—COOH桐油酸中的桐酸的结构式可简写成:CH3—(CH2)3—CH=CH—CH=CH—CH=CH—(CH2)7—COOH即亚麻酸中有三个双健,双键排列是两个双键之间被两个或两个以上的单键相隔离,叫“隔离双键”结构;而桐酸分子结构中也是三个双健,双键之间被一个单键相隔,呈共轭排列,称为“共轭双键”结构。另外,植物油中大都含油酸C17H33COOH,有的还含亚油酸C17H31COOH,油酸含一个双健,亚油酸含两个双健,它们的结构式可分别写成:CH3(CH27CH=CH(CH27COOH、CH3(CH24CH=CH(CH2)CH=CH(CH27COOH。

为测定油脂或脂肪酸的不饱和程度,可测定其碘值。通常把100g油脂所能吸收的碘的克数,叫做碘值。碘值越大,表示油脂中不饱和酸的含量高或不饱和程度越大,其干化性能也越好。所谓干化是指油脂在空气中放置,可生成一层具有弹性而坚韧的固态薄膜的现象。具有这种性质的油脂叫干性油,不具干性的油脂叫不干性油,介于两者之间的叫半干性油。适合作砂芯粘结剂的植物油脂是干性油和靠近干性油的半干性油,不干性油的植物油脂,通常不可直接用作砂芯粘结剂。表1-42是部分植物油按干化程度的分类。

表1-42 植物油按干化程度的分类(www.daowen.com)

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(2)不可忽视用植物油作芯砂粘结剂的适用性 用植物油作芯砂粘结剂曾风行于铸造业,其主要特点是干强度高,比干拉强度达到(0.8~1.0)MPa/1%(指占砂质量分数为1%的粘结剂烘干后可获得砂芯的干拉强度);湿强度低;制出的砂芯经烘烤后,砂芯的存放性好;在高温作用下,油脂会分解、燃烧,退让性和溃散性良好;在金属液浇注后,产生还原性气氛,并沉积出光亮碳,有助于获得表面光洁的铸件。因此,用植物油作芯砂粘结剂最适于制造截面细薄、形状复杂、芯头窄小、大部分表面被金属液包围的要求极高的砂芯。如果加附加物提高湿强度,也可用于制造形状中等复杂,局部具有凸缘、肋片,在铸件中构成重要的不加工表面的各种体积较大的砂芯。当树脂砂还未普遍应用时,为了能获取高质量铸件,油砂是生产复杂或较复杂砂芯的主要工艺。现在树脂砂及由树脂砂派生的各种制芯工艺均已在我国全面推行,树脂砂的高生产率、制出砂芯的高尺寸精度是油砂无法比拟的;而且用油砂制造复杂砂芯,必须技术非常熟练的工人;烘烤要消耗大量热能。因此,现在除个别工厂由于树脂砂设备不到位或由于生产量太少,对少数砂芯仍采用油砂制芯以外,大都被树脂砂所取代。

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