水玻璃在铸造生产中的增效提质应用技术全解析
1. 概述
(1) 水玻璃，即硅酸钠，是硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂、硅酸四烷基铵在水中共存离子、分子、胶体颗粒的分散体系。
(2) 纯水玻璃为无色透明粘稠液体。含铁、锰、铝、钙氧化物时呈黄、绿、灰、白等色。
(3) 铸造用水玻璃模数通常 2<M<4。
(4) 水玻璃砂加热超 800°C 时回让性好、可减少铸件热裂缺陷；但水玻璃砂用量过大时残余强度高、崩落性差。
2. 水玻璃特性详解
(1) 硬化与强化机制
水玻璃粘度超浓度-模数临界值开始硬化，进一步失水进入强化阶段。可用加热干燥、微波干燥、CO₂ 气体硬化、硅铁粉自硬砂等法促进硬化。
(2) 强脱水少反应增强粘结强度
水玻璃粘结剂硬化过程中，通过强脱水与少反应提高粘结强度。
(3) 模数调节
加 NaOH 水溶液（质量分数 10-20%）降模数；加 NH₄Cl 水溶液（质量分数 10%）或非晶 SiO₂ 升模数；亦可高低模数配比达中模数。
(4) 浓度调节
可通过热脱水或浓缩实现。密度常用波美度 (°Bé) 表征水玻璃浓度。
(5) 老化与物理改性
老化指贮存期粘度粘结强度显著下降、凝胶速度加快，实为内能缓慢释放过程。磁场处理、超声振荡、回流加热、热高压釜加热等物理改性可消除老化。
(6) 水玻璃砂崩落剂
多糖、树脂、油、纤维素、碳、无机、矿物等。
(7) 水玻璃硬化剂
气体（CO₂ 等）、固体（硅铁粉等）、液体（碳酸丙烯酸酯等）。中国常供 MDT 系列有机酯：MDT-901(慢)、MDT-903(快)、MDT-800(极慢)、MDT-Q(极快)。
3. 以水玻璃为粘结剂的型砂与芯砂
(1) CO₂ 气体硬化水玻璃砂：按不同配比适用铸钢(芯)砂、铸铁砂等
(2) 水玻璃自硬砂：有机酯水玻璃自硬砂
(3) 干燥硬化水玻璃砂
工业技术