专业化、系列化和智能化水玻璃砂型铸造技术研发与工程化
目前，国家十三五规划纲要明确指出水玻璃砂是最有可能实现绿色铸造的铸造工艺，进一步加大水玻璃型砂工艺技术研发和自主创新能力，甲水玻璃，建立一整套高端水玻璃砂铸造装备制造工艺模块，以专业化、系列化和智能化为先导，以合理利用能源及资源化为出发点，建立水玻璃自硬砂型砂工艺装备等产品“产、学、研、用”技术中心基地。建立整套试验研发工艺和手段； 用模拟仿真技术对大型水玻璃砂型铸造装备及工程进行标准化、系列化和智能化物联网远程控制系统等研发工作。实现水玻璃砂绿色铸造工艺装备及工程化的目标。
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，车水玻璃，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，水玻璃，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，其顺序为加热硬化、酯硬化、铬铁渣硬化、CO2硬化，水玻璃价格，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。
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