钠水玻璃砂型的优点、硬化机理
吹C02硬化
C02与钠水玻璃中的水作用形成碳酸 ：
CO2 + H20---- 2H+ + C032-
产生的H+使表面钠水玻璃的pH值不断降低，并达到迅速硬化。
钠水玻璃同C02反应，消耗Na20，把凝胶化的水玻璃推到图的不稳定液体和凝胶区域(图区域11)。这种Si02凝胶含$i02高，并使砂芯和砂型建立强度。
C02是一种脱水能力相当强的气体，从砂粒周围流过，C02与粘结剂接触面积大，使钠水玻璃部分失水，因此，C02硬化既有钠水玻璃的物理脱水作用，也有化学反应，两种机理难以截然分开，通常其粘结是两种作用的结果。(哪一种作用占主导地位?)
采用C02法硬化，有人认为仅发挥了钠水玻璃粘结性能的10％，：因此不得不把砂中钠水玻璃加入量提高到6％-7％(质量分数)。图所示为C02硬化后包裹在砂粒表面的钠水玻璃膜的结构模型，膜由两层组成，表层Ι的主要成分是硅酸胶体以及Na2C03和NaHC03结晶(粉化即白霜)，里层Ⅱ的主要成分是尚未反应的硅酸钠胶体。
B)有机酯液态硬化剂
酯促使钠水玻璃砂硬化建立强度分两阶段，酯使钠水玻璃胶凝化，产生强度；最终强度来自硅酸钠脱水。用酯硬化时，酯在钠水玻璃中进行水解生成有机酸和醇，有机酸提供氢离子，其反应通式是
RCOOR’+H2O-------RCOOH+R’OH
RCOO-与钠水玻璃电离的钠离子Na+发生皂化反应，生成脂肪酸钠；H+与钠水玻璃的OH-结合，均有利于酯的进一步水解和使钠水玻璃析出硅酸溶胶，并促使朝着生成大的凝聚的硅酸分子方向移动，当它在三维空间任意生长时，就形成凝胶，这就导致钠水玻璃硬化。
(3)不同硬化方法所得钠水玻璃砂的强度是不同的。
其原因为：
①所得到的粘结剂膜组织的密度和有序性排列不同，因而影响强度的大小，重庆钠水玻璃，其顺序为加热硬化、酯硬化、铬铁渣硬化、CO2硬化，相应的粘结膜的内聚强度为41MPa、29.8MPa、20.5MPa、14.9MPa；
②所得钠水玻璃的凝胶胶粒大小明显不同，C02硬化的胶粒直径为0.2—0.48μm，酯硬化的为0.07-0.18μm，真空硬化的为0.06-0.16μm，加热硬化的只有0.035-0.04μm，因而强度会明显不同。
水玻璃砂铸造应注意的Ｎ个问题，特别是铸铁
为什么采用水玻璃砂工艺生产铸铁件时容易产生粘砂？如何防止？
用钠水玻璃砂制造的砂型（芯）浇注铸铁件时，常产生严重粘砂，这限制了它在铸铁生产中的应用。
钠水玻璃砂中的Na2O、SiO2等与液态金属在浇注时产生的铁的氧化物，形成低熔点的硅酸盐。前已述及，如果这种化合物中含有较多易熔性非晶态的玻璃体，那么这层玻璃体与铸件表面结合力很小，硅酸钠水玻璃设备，而且收缩系数与金属也不相同，它们之间就会有较大应力，易于从铸件表面清除，不产生粘砂。如果在铸件表面形成的化合物中SiO2含量高，FeO、MnO等含量少，它的凝固组织基本上具有晶体结构，会与铸件牢固地结合在一起，就产生粘砂。
钠水玻璃砂生产铸铁件时，由于铸铁件浇注温度低，钠水玻璃耐酸胶泥，碳含量高，铁、锰等不易氧化，形成的粘砂层呈晶体结构，而且铸铁件与粘砂层之间难以建立起适宜的氧化铁层厚度，铸件与粘砂层间不像树脂砂生产铸铁件时能够通过树脂热解产生光亮碳膜，所以粘砂层不易清除。
为了防止钠水玻璃砂生产铸铁件时产生粘砂，可采用合适的涂料。如用水基涂料，涂刷后需进行表面烘干，采用醇基快干涂料。
一般铸铁件也可在钠水玻璃砂中加入适量的煤粉（如3%~6%）（质量分数），使铸件与粘砂层间能够通过煤粉的热解产生光亮碳膜，由于它不被金属及其氧化物所润湿，使得粘砂层容易从铸件上剥离下来。
七、水玻璃砂有望成为无废砂排放的环保型型砂吗？
水玻璃无色、无臭、无毒，沾于皮肤和衣服后用水冲洗即无大碍，但必须避免溅入眼中。水玻璃在混砂、造型、硬化和浇注过程中都没有刺激性或有害气体释出，没有黑色和酸性污染。但若工艺失当，水玻璃加入过多，水玻璃砂的溃散性便不好，清砂时粉尘飞扬，也会造成污染。同时，旧砂再生困难，废砂的排放造成对环境的碱性污染。
如果能克服这两个难题，水玻璃砂便可成为基本没有废砂排放的环保型型砂。
解决这两个问题的根本措施是：将水玻璃的加入量降低到2%以下，基本上可以震动落砂。当水玻璃加入量减少，旧砂中残留Na2O也减少，使用比较简易的干法再生，脱硫石膏钠水玻璃，有可能将循环砂中残留Na2O量维持在0.25%以下。此再生砂可满足中小型铸钢件单一型砂的应用要求。此时，水玻璃旧砂即使不采用费用高昂、步骤繁复的湿法再生，而用比较简易便宜的干法再生，也可以做到全额再生利用，基本不再有废砂排放，砂铁比可降到1∶1以下。
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