熔融石英的性能特点和使用Word格式.docx

1、75在热浓碱和氢酸条件下有良好的可溶性白色电熔刚玉Al2O3两性2030986在热碱条件下反应很差莫来石3Al2O32SiO26754在热碱条件下有轻微反应灰色到棕黄色高岭石熟料弱酸性17001790550-锆砂ZrSiO4（3）高温晶化，低温相变，使铸件表面容易清理干净。2.2.2熔融石英的缺点（1）粉料粒度分布范围窄，再加上密度小，不利于涂料流淌、滴落；由于熔融石英涂料浆透明度高，使操作者难于识别涂料厚度和均匀程度。（2）作为面层撒砂，熔融石英砂粒形为多角形（见图6），再加上密度小，容易架桥，形成浮砂。应用熔融石英应注意的一些问题采用熔融石英作面层耐火材料需要特别注意它的适用范围。从热力学

2、角度考虑，在高温条件下，某些金属和合金元素会和二氧化硅反应，例如，航空结构件的重要合金材料IN-718中，铌就会与二氧化硅起反应，置换出硅而污染合金。许多高温合金中都含有的铝、钛等活性元素，或铪、锆和镧等强化元素，以及铝-锂合金中的锂等，在浇注温度下也都有和二氧化硅反应的可能性。但从动力学角度考虑，还存在一个反应速度问题。用熔融石英粉配制面层涂料，浇注普通碳钢和低合金钢最安全和保险。也可以适当比例和锆石粉混合，浇注不锈钢。但对于含有钛、铌等高活性元素的不锈钢应慎用。一些精铸厂家认为，由于熔融石英的主要化学成分是SiO2,用它作为面层材料浇注不锈钢，可能会催生黑色硅酸铁麻点或斑疤。铸件表面一旦出

3、现此类缺陷，防止钢液和铸件氧化是有效地应对措施。但值得一提的是，由于在浇注温度下，锆石也很容易分解成ZrO2和SiO2 ,所以，即使采用锆石作面层材料，此类缺陷也同样时有发生。改用刚玉作面层材料才是较为彻底的解决办法。三、国内推广应用熔融石英的迫切性和现实性熔融石英的家和和性能优势目前，由于种种原因，锆石正面临周期性货源短缺，供应紧张，价格一路飙升，令许多精铸厂家叫苦不迭。采用硅溶胶粘结剂后，型壳残留强度偏高，脱壳性差，难清理，许多铸件不得不增加化学清理工序，又造成新的环境问题，令人头痛。然而，国外早已相当流行的制壳材料熔融石英，国人却几乎无人问津，这不能不说是跟普遍存在的一个认识上的误区有关

4、，这就是将制壳用和制芯用熔融石英（又称石英玻璃）混为一谈，总认为它的价格贵，无法承受。其实不然，尽管二者之间无论化学成分和晶体结构无异，但由于对型芯的耐火度和化学稳定性的要求比型壳严格，所以，对杂质含量（特别是Bi、Ag、Sb、Sn、Pb、Zn等）的要求大不相同。对照表3和见表4所列数据，就不难看出这点。正因为如此，二者价格相去甚远。目前，制壳用熔融石英，国内市场价为30004000元（人民币）/t，国外市场价也不过7000元（人民币）/t左右，比锆石低得多，加之其密度小，如能代替锆石，经济效益不言而喻。如能换来铸件脱壳、清理的优质高效，用作背层材料也不失为一种选择。况且为了改善脱壳性，也并不

5、一定非要使用全熔融石英型壳。表4制芯用熔融石英（石英玻璃）的化学成分%MgOBi、Ag、SbSn、Pb、Zn注：表中数据适用于普通真空熔铸硅基陶瓷型芯。熔融石英制壳工艺特点近来国内某些精铸生产厂家的试验和实践证明，使用熔融石英型壳，脱壳性确实明显改善，容易清理，代替锆石经济效益显著。此外，型壳容易充型，浇注碳钢铸件还有利于防止表面脱碳。与此同时，也存在以下问题值得注意。（1）由于粉粒粒形为多角形，密度小和其他一些原因，熔融石英配成涂料的流变行为不理想，流淌性、覆盖性等均不如锆石粉，粉液比也不易达到期望的水平。由于熔融石英透明度高，涂挂模组过程中，操作者不易判断涂层厚薄和均匀程度。这些问题可考虑

6、通过以下途径解决：改变搅拌方法，先快搅，后慢搅。 合理级配粉料粒度。对此，美、欧各国进行了大量试验研究，认为熔融石英粉与硅溶胶配制涂料时，较适合的粉料级配是270#或320#细粉50%，200#和120#粉料各占25%。 涂料浆中加入少量钛白粉，以降低涂层的透明度。采用聚合物增强硅溶胶，并添加少量改善流平性的附加物。由此可见，推广应用熔融石英，还需要得到粘结剂生产厂商的大力支持和密切配合，国外也常有熔融石英与某种合适的粘结剂捆绑销售的做法。（2）作为面层撒砂材料，由于熔融石英砂粒形为多角形（见图6），不利于蜡模上精细部位的充填，再加上密度小，砂粒容易架桥，形成浮砂，处置不当，浇注时容易造成钢液

7、渗漏。对此，可适当减小撒砂粒度，用70#/120#砂代替50#/100#砂；目前国产熔融石英砂中，粉尘含量高（见图7），也是产生浮砂的重要原因。不难看出，制订精铸用熔融石英砂/粉的产品质量标准也是当务之急。采用聚合物增强硅溶胶，也有利于减少浮砂。（3）温度/湿度变化对涂层干湿状态的影响，比其他耐火材料更为敏感。因此，对上述工艺条件的控制要求更严格。（4）由于熔融石英在1200附近转变为方石英，随后，冷却至300左右产生相变。所以，型壳焙烧后应尽快浇注。如果工艺要求必须二次焙烧，则焙烧温度务必低于1000。（5）由于熔融石英热膨胀系数小，铸件尺寸可能会变小。综上所述，熔融石英用在背层材料，在技术

8、上难度较小，用作面层材料，则需要下点功夫。熔融石英作为一种制壳材料，在我国推广应用，尚属新生事物，需审慎从事，一切通过试验，防止大起大落。附件一、硅石的技术条件见表1附件二、硅石的分类和特性见表2表1硅石技术条件（YB2416-1981）级别化学成分/%耐火度/吸水率/%备注特级981750耐火度和吸水率，如供方可保证达到标准要求，一般不作两项指标一级971730二级961710表2硅石的分类和特性工艺分类岩石分类主要产地矿物组成石英晶粒/mm转化性能制砖适应性结晶硅石脉石英吉林江密峰乳白色石英为主，质地纯净，有的夹有红色或黄褐色水锈SiO299%很大，大于2特慢转化因难转化，制砖时废品率可能

9、高石英岩河南铁门、辽宁石门灰白、浅灰色石英为主，有的含有黏土、云母、绿泥石、长石、金红石赤铁矿、褐铁矿等SiO2大于98%可制各种硅砖我国各地的硅石多属此类型胶结硅石石英砂岩淡黄、淡红色石英为主，含量90%以上，少量长石、云母；胶结物为硅质SiO295%以上，混有一定杂质，Al2O31%3%；R2O1%2%粗粒（1）到细粒（）制造一般砖燧石岩山西五台山赤白、青白基质为玉髓，其中含有脉石英晶粒，有的含有氧化铁、石灰石、绿泥石SiO295%以上快速转化是硅质岩的一种硅砂石英砂广东珠海黄褐色石英为主，含量95%左右；长石等矿物5%左右SiO290%以上，杂质Al2O35%,Fe2O31%,纯度不定较大大多数用作捣打料，制一般硅砖我国沿海地区有产出，如山东荣成