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膨润土的用途与作用,膨润土中水分的三种形态

膨润土应用于铸造主要应用于粘土粘结砂中,因为膨润土具有粘结力强、可塑性高、脱膜好、透气性优、高温湿态条件下物理化学性能稳定等特点。近代的高压造型、射压造型、气冲造型、静压造型及无震击真空加压造型等新工艺,也都是以使用粘土湿型砂为前提的,粘土湿型砂适应造型条件的能力极强。铸造用膨润土主要有钠基膨润土和钙钠膨润土两类,钠基膨润土是由天然钠基膨润土或人工钠化膨润土加工而成,以其复用性好和湿压强度高而受铸造行业所欢迎。
膨润土的用途与作用,膨润土中水分的三种形态
因具有良好的可塑性,可遏止铸件夹砂、结疤、掉块、砂型塌方等现象,加之成型性强、型腔强度高,便于金属行业浇铸湿态或干态型模,是精密铸件首选的型砂粘结剂。钙钠膨润土由天然基钙钠膨润土加工而成,是轻型铸件普遍采用的型砂粘结剂。它以实用和铸件清砂便捷而受用户欢迎。和其他黏结剂相比,膨润土有一个重要的特点,就是它具有一定的耐热能力。只要加热温度不太高,脱除了自由水的膨润土只要加水,仍能恢复粘能力。膨润土的粘结能力只有在加水以后才能表现出来。膨润土失去粘结能力,也与它的脱水有关。

到目前为止,认为膨润土中的水分有三种形态:

一种水是自由水,即膨润土颗粒吸附的水,加热到100℃以上,就可脱除自由水,脱除了自由水的膨润土,粘结能力不受影响;

二种水是牢固结合水,110℃下长时间加热,膨润土可完全脱除自由水,但不会脱除牢固结合水。已完全脱除自由水的膨润土,再在较高的温度(如200℃,300℃)下加热仍会继续减重,说明仍有水分损失。膨润土经这样加热脱水后,只要加水,能完全恢复粘结能力;

三种水是晶格水,也有人称之为结构水。晶格水只有在相当高的温度下才能部分或全部脱除。膨润水的晶格水脱除以后,即丧失粘结能力,成为死粘土。不同的膨润土,丧失粘结能力的温度不同。由差热分析实验证明:一般来说,天然钠膨润土的失效温度为638℃,钙膨润土为316℃。

膨润土具有优良的亲水性、塑性、膨胀性、黏结性,可与适量的水结合成胶体,膨润土粉细后它在水中能释放出带电离子,这种离子间的电斥性,在涂料中起到分散剂的作用。在防水涂料中,高速运动中的膨润土胶粒与热沥青发生碰撞、切割,将沥青破碎、胶化。已胶化的沥青颗粒内的极性物质对膨润土微粒发生吸附作用,使沥青颗粒表面形成胶体水化膜,降低了沥青与水的界面张力,阻止沥青颗粒重新凝聚,从而形成稳定的分散相,起到了乳化剂的作用。

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