Исследование влияния раствора пенополистирола на технологические и физико-механические свойства стержневых смесей на основе лигносульфоната и жидкого стекла

• Автор: Захарова, Наталья Владимировна
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 162 с. : ил.

ГЛАВА 1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1 Связующие материалы

1.2 Стержневые смеси на основе лигносульфонатов

1.2.1 Возможности улучшения физико-механических

и технологических свойств стержневых смесей на основе ЛСТ

1.3 Жидкостекольные стержневые смеси

1.3.1 Жидкостекольные смеси, отверждаемые продувкой углекислым газом

1.3.2 Жидкостекольные смеси, отверждаемые тепловой сушкой

1.3.3 Жидкостекольные смеси, отверждаемые воздухом

1.3.4 Самотвердеющие смеси с твердыми порошкообразными отвердителямй

1.3.5 Самотвердеющие смеси с жидкими

отвердителями
1.4 Пути улучшения выбиваемости жидко стекольных смесей
Выводы по главе
ГЛАВА 2. Методика проведения исследований
2.1 Методика определения реологических свойств
связующего и связующей композиции
2.2 Методика определения технологических
и физико-механических свойств формовочных смесей
2.3 Постановка экспериментов и объекты исследований
Выводы по главе
ГЛАВА 3. Исследование реологических свойств раствора ПС
3.1 Исследование влияния раствора ПС на прочностные
свойства смеси
3.2 Исследование реологических свойств связующей композиции
Выводы по главе
-X #

ГЛАВА 4. Стержневые смеси на основе ЛСТ с добавкой раствора ПС
4.1 Исследование влияния раствора ПС на
прочностные свойства стержневых смесей на основе ЛСТ
4.2 Анализ экспериментальных данных
Выводы по главе
ГЛАВА 5. Исследование влияния раствора ПС на
физико-механические свойства жидкостекольных стержневых смесей
5.1 Влияние раствора ПС на физико-механические свойства жидкостекольных смесей после тепловой сушки
и сушки на воздухе
5.2 Исследование влияния раствора ПС на физико-механические свойства жидкостекольных смесей
после отверждения COî
Выводы по главе
ГЛАВА 6. Производственные испытания
Выводы по главе
Основные выводы
Библиографический список
Приложение

В машиностроении порядка 80% всего объема отливок изготавливается по технологиям (формовочным процессам) разовых песчаных форм - наиболее дешевым и универсальным [5]. Главной технологической задачей в процессе производства отливок является получение готового литья с чистой поверхностью, исключающей или облегчающей последующие трудоемкие операции по повышению чистоты литых поверхностей, особенно внутренних, формуемых стержнями [18].
Стержни по сравнению с формами должны обладать существенно более высокой начальной прочностью, поэтому с целыо повышения их прочностных свойств, улучшения выбиваемости, снижения прилипаемости и себестоимости стержневых смесей предлагаются различные варианты сочетания органических и неорганических связующих [7, 8, 131].
Ни одна из систем связующих этим требованиям полностью не отвечает. Кроме того, несовершенство известных решений заставляет искать все новые и новые варианты способов приготовления смесей. Значительная часть их патентуется, но остается на уровне опытных разработок [10,21, 26].
По доступности связующих, а также легкости сочетания с другими связующими, практический интерес представляют формовочные и стержневые смеси на основе лигносульфонатов (ЛСТ) и жидкого стекла (ЖС) [155, 156].
Как самостоятельное связующее теплового отверждения ЛСТ не получил широкого распространения, поскольку не обеспечивает высокую прочность стержней в отвержденном состоянии. Связующие свойства ЛСТ могут быть улучшены за счет его сочетания с другими связующими или органическими соединениями.
Основная задача в процессе производства отливок с использованием жидкостекольных стержневых смесей является получение стержней с высокой выбиваемостыо.
ГЛАВА 3. Исследование реологических свойств раствора ПС Известно положительное действие активирующих добавок на свойства смесей [172]. В связи с этим изучим влияние полимерной добавки, полученной из отходов упаковочного материала на свойства стержневой смеси и возможность разработки комбинированного связующего обладающего улучшенными свойствами. Выбор данной добавки основан на улучшенных адгезионных свойствах пленкообразующих веществ путем введения их в ароматические углеводороды - толуол. Адсорбционное взаимодействие на границе раздела фаз определяет адгезию полимеров к твердой поверхности. При этом следует говорить об адгезии в термодинамическом понимании как о работе, необходимой для преодоления сил сцепления двух различных поверхностей. С этой точки зрения должна существовать определенная связь между адсорбцией полимера на твердой поверхности и его адгезией [99, 103]. К сожалению, хотя во многих работах по исследованию адсорбции провозглашается задача установления связи адсорбции с адгезией, практически нигде такая задача не решалась, т. е. отсутствуют данные по сопоставлению адсорбции с термодинамической работой адгезии. Это может быть связано, прежде всего, с тем, что оценка термодинамической работы адгезии полимера к твердому телу экспериментально чрезвычайно затруднена. Вместе с тем обычно адгезию характеризуют не термодинамической равновесной величиной, а неравновесной работой обрыва. Между тем отрыв, практически никогда не происходит между двумя материалами. Всякое разрушение адгезионного соединения включает когезионное разрушение, и случаи истинно адгезионного разрушения редки, но даже и тогда отрыв является неравномерным. Поэтому прямое сопоставление найденных в различных работах характеристик адгезии с данными по адсорбции тех же полимеров к тем же поверхностям не может быть использовано для решения вопроса о связи адгезии и адсорбции [61, 105].