|
Связь высокой «мокрой» прочности с получением отливок без ужимин предположительно объясняется повышенной термической стойкостью бентонита. С увеличением концентрации катиона Na^~ в обменном комплексе наблюдаются увеличение «мокрой» прочности, повышение набухающей способности бентонита и падение водочувствительности смесей.
Активация бентонитов рассматривается как процесс диспергирования, так как благодаря ионному обмену происходит тонкое диспергирование минерала. Добавка соды и других активирующих материалов изменяет число переносимых катионов и образует нерастворимые в воде соединения. Катион Na обладает самым большим числом переноса. Кривая зависимости степени активации от содержания активирующей добавки имеет максимум. Снижение массовой доли активирующей добавки, например соды, в формовочных смесях в сравнении с оптимальной приводит к падению «мокрой» прочности. При оптимальной активации песчано-бентонитовых смесей «мокрая» прочность повышается в 1,5—2 раза. При повышении концентрации активирующей добавки сверх оптимальных значений наблюдается явление дезактивации, приводящее к падению «мокрой» прочности. С повышением степени активации связующие свойства бентонита возрастают. Значение NmSx зависит от массовой доли и качества бентонита. Контролируя формовочные смеси на «мокрую» прочность, можно предупредить образование поверхностных дефектов отливок и снизить расход бентонита в связи с его активацией. Высокая влажность и повышенная температура (323—363 К) в зоне конденсации паров воды сильно снижают «мокрую» прочность смеси. В практике возможны случаи применения переактивированных смесей. В этом случае представляется целесообразным смешивание таких смесей с неактивированными глинами или бентонитами. Таким образом, для активации бентонита можно рекомендовать кальцинированную соду. Едкий натр дает больший эффект, однако применение его менее желательно в связи с тем, что его положительное действие проявляется в сравнительно узком интервале концентраций и стоимость NaOH выше, чем Na2C03. Расчет активирующей добавки соды NaoC03 для смеси с черкасским бентонитом может быть выполнен следующим образом: 1 г-экв иона натрия Na составляет 23 г, а 1 мг-экв — 0,023 г. Помимо катионов действие активатора определяется также анионами. Как показали эксперименты, наиболее сильно действуют активаторы, содержащие анионы ОН и СО3. Поэтому в качестве активаторов можно рекомендовать натриевые и калиевые соли слабых кислот и гидроксиды. Ориентировочные оптимальные величины добавок в процентах от массы смеси и массы связующего, предлагаемые для практики, приведены в табл. 1.19. Активация смесей малыми добавками солей оказывает влияние также на их прочность в высушенном состоянии. Введение катионов с малыми ионными радиусами (Li , Na , К ) приводит к увеличению сухой прочности, а введение катионов с большими ионными радиусами (Rb , Cs ) приводит к уменьшению «сухой» прочности. Не исключена возможность использования комбинированных активирующих добавок.
|