论文摘要
磷酸盐自硬砂的性能主要受到粘结剂、固化剂和环境等因素的影响。实验通过对改性粘结剂和复合固化剂的研究,阐述了两者对磷酸盐自硬砂性能的影响;研究了不同温度和相对湿度下磷酸盐自硬砂性能的变化;通过扫描电镜对磷酸盐自硬砂的微观形貌进行了观察,并进行了机理分析。通过对柠檬酸改性粘结剂的研究发现,柠檬酸粘结剂加入量为4%,固化剂加入量为10%时,能够得到抗拉强度为0.77MPa的自硬砂,比没有改性的磷酸盐自硬砂,抗拉强度提高了35%以上;将柠檬酸与PVP联合改性发现,磷酸盐自硬砂在脱模时间上大大缩短,由较长的55min缩短到25min左右;将柠檬酸与硅酸联合改性所得粘结剂,自硬砂存放稳定性得到提高,自硬砂强度在七天内波动值小于14%。通过对复合固化剂的研究发现,固化剂中稀土含量为10%时,自硬砂的抗拉强度最高达到0.97MPa,提高了60%以上,并且使自硬砂抗拉强度在七天内的波动值小于17%;固化剂中氧化铁含量为20%时,使得到的自硬砂抗拉强度提高了30%,固化剂中氧化铁含量为30%时,得到的自硬砂存放稳定性最好,七天内抗拉强度波动小于5%;将氧化铁改性固化剂与含镁改性粘结剂配合使用,发现自硬砂抗拉强度能够达到1.18MPa,与没有改性的固化剂所得磷酸盐自硬砂相比,强度提高了97%以上,但在自硬砂存放稳定性上表现不佳,强度下降达到47%左右。通过对环境因素的研究发现,在低湿环境中自硬砂硬化速度快,脱模时间在35min以内,自硬砂存放稳定性良好,七天抗拉强度值波动小于10%;在高湿环境中自硬砂硬化速度慢,脱模时间超过95min,自硬砂存放稳定性极差,抗拉强度下降超过80%;在低温环境下自硬砂的可使用时间要长于在高温环境下,自硬砂的抗拉强度随着温度的升高最大有20%左右的下降。通过对磷酸盐自硬砂的微观形貌进行观察,发现性能较好的自硬砂粘结膜和粘结桥表面光滑、平整,裂纹数较少。
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摘要Abstract第1章 引言1.1 综述1.2 国内外研究现状1.3 研究本课题的目的和意义1.4 磷酸盐自硬砂存在的问题1.5 本选题研究的主要内容和重点1.6 预期达到的指标和效果1.7 课题来源第2章 实验材料、设备及方法2.1 实验材料2.2 实验仪器设备2.3 实验方法2.3.1 粘结剂合成方法2.3.2 固化剂改性方法2.3.3 自硬砂试样制备及其性能测试方法第3章 粘结剂改性及其自硬砂性能研究3.1 柠檬酸改性粘结剂及其自硬砂性能3.1.1 柠檬酸改性粘结剂自硬砂抗拉强度3.1.2 粘结剂中柠檬酸含量对自硬砂强度的影响3.1.3 粘结剂中和度对自硬砂性能的影响3.1.4 柠檬酸改性粘结剂自硬砂存放稳定性研究3.2 PVP 改性粘结剂及其自硬砂性能3.2.1 PVP 改性粘结剂对自硬砂脱模时间、硬化速度的影响3.2.2 PVP 与柠檬酸联合改性对自硬砂性能的影响3.3 硅酸粘结剂及其自硬砂性能研究3.3.1 硅酸加入量对自硬砂抗拉强度的影响3.3.2 硅酸改性粘结剂对自硬砂存放稳定性的影响3.4 本章小结第4章 固化剂改性及其自硬砂性能研究4.1 固化剂研究的必要性和改性方法4.1.1 固化剂研究的必要性4.1.2 固化剂的改性方法4.2 稀土改性固化剂及其自硬砂性能研究4.2.1 稀土加入量对磷酸盐自硬砂抗拉强度的影响4.2.2 稀土改性固化剂对磷酸盐自硬砂存放稳定性的影响4.3 氧化铁改性固化剂及其自硬砂性能研究4.3.1 固化剂中含氧化铁的作用4.3.2 固化剂中氧化铁含量对砂型试样抗拉强度的影响4.3.3 固化剂中氧化铁含量对砂型试样稳定性影响4.3.4 氧化铁固化剂对磷酸盐自硬砂抗吸湿性的影响4.4 氧化铁改性固化剂应用于含镁粘结剂自硬砂研究4.4.1 应用于不同含镁量及不同中合度粘结剂自硬砂的抗拉强度4.4.2 固化剂中氧化铁含量对含镁改性粘结剂自硬砂强度的影响4.4.3 对含镁改性粘结剂自硬砂存放稳定性影响4.4.4 对含镁改性粘结剂自硬砂的发气性和溃散性影响4.5 本章小结第5章 环境因素对自硬砂性能的影响5.1 湿度对自硬砂性能的影响5.1.1 湿度对磷酸盐自硬砂硬化速度的影响5.1.2 湿度对自硬砂存放稳定性的影响5.1.3 湿度对磷酸盐自硬砂发气性的影响5.2 温度对自硬砂性能的影响5.2.1 温度对磷酸盐自硬砂脱模时间的影响5.2.2 温度对磷酸盐自硬砂可使用时间的影响5.2.3 温度对磷酸盐自硬砂强度的影响5.3 本章小结第6章 机理分析6.1 改性粘结剂对自硬砂性能影响机理分析6.1.1 改性磷酸盐粘结剂自硬砂硬化机制分析6.1.2 改性磷酸盐粘结剂自硬砂强度改善机理分析6.2 改性固化剂对自硬砂性能影响机理分析6.3 本章小结第7章 结论与展望7.1 结论7.2 展望参考文献致谢
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