硅溶膠可以當做涂料中常用的粘結劑在使用,硅溶膠在應用上,應該具有哪些特點?看硅溶膠廠家的下列規定。
硅溶膠,又稱硅酸溶膠,屬高溫親水性尢機粘結劑它是水玻璃經離子交換后一濃縮而成的,分子式mSi02·nH2O,呈乳白色或淡青色溶液硅溶膠的粘結能力比水玻璃和硅酸乙酯更強,在水基涂料中大量使用。
硅溶膠是一種水基粘結劑。常用水玻璃經離子交換去掉鈉離子、氯離子和其他雜質,然后,經常壓或真空濃縮而成。熔模鑄造常用鈉基硅溶膠的膠粒直徑在8~12μm范圍內。硅溶膠目前廣泛應用于制作定向凝固、單晶鑄造和要求表面晶粒細化的高溫合金鑄造用的型殼。
硅溶膠的生產制備的介紹
目前應用較多的制備硅溶膠的方法是離子交換法,它是將水玻璃先用水進行稀釋,再經離子交換,將其中的Na+離子及其他雜質去除,然后經過濾,并加熱濃縮至一定密度,即制成硅溶膠。
近幾年來,國內已研制成一種適用于熔模鑄造的新型硅溶膠,稱為單質硅硅溶膠,它是采用工業純硅(含硅量》97%)為原料,在催化劑的作用下,經加熱直接溶解在軟水介質中,再經過濾蒸發,即制成單質硅硅溶膠.
單質硅硅溶膠雜質含量少,純度高,SiO2膠粒質量致密,顆粒均勻,性能穩定,高溫特性好,因而這是一種有較好發展前景的新型硅溶膠粘結劑.
目前工業上應用的硅溶膠大多采用離子交換法生產,其制備工藝介紹如下:
先將水玻璃用約9-10倍的水稀釋至密度為1.040-1.045g/cm3,經過濾澄清至透明,然后以適宜的流速通過陽離子交換柱,進行陽離子交換。
從陰離子交換柱流出的是一種聚硅酸溶液,粒度細小,具有很大活性,穩定性差,且濃度也很低,故必須經加熱處理,使膠粒長大,并使溶液濃縮;膠體顆粒的粒徑大小受加熱溫度和加熱時間的影響,隨加熱溫度的提高和加熱時間的延長,膠粒的粒徑增大。在加熱的同時,水分逐漸去除,使溶膠得到濃縮。
目前硅溶膠品種日益增多,以適應各種不同的要求和用途,如酸性硅溶膠、抗凍硅溶膠以及各種改性硅溶膠等。
近年來,隨著我國精鑄件逐步進入國際市場,對鑄件的表面質量也提出了更高的要求,因而,硅溶膠粘結劑應用于熔模鑄造制殼工藝,亦日漸廣泛。硅溶膠是應用于熔模鑄造的一種優質粘結劑。硅溶膠型殼高溫強度好,高溫抗變形能力強,熱震穩定性高,且型殼表面粗糙度小,表面光滑。硅溶膠涂料性能穩定,制殼工藝簡單,型殼不需化學硬化,使用方便;以上是硅溶膠枯結劑所具有的優點。
硅溶膠是一種外觀呈淡青色或乳白色的膠體溶液,它是由無定形SiO2微粒分散在水介質中形成的穩定分散體系。其膠體順粒形狀為球形或類球形。
熔模鑄造常用硅溶膠的SO:含量為30%~50%,SiO2膠粒直徑約為7~20nm ;Na2O是硅溶膠的穩定劑,一般含量在0.2~0.6%之間。
硅溶膠的生產方法有酸中和法、電滲析法、溶解法和離子交換法等五種.
酸中和法制備硅溶膠的過程是,將水玻璃溶液經稀釋后加酸中和,然后將生成的鈉鹽沉淀分離,再將聚硅酸堿化而得到硅溶膠。電滲析法是利用半透膜在電場作用下對金屬離子的滲析作用,將水玻璃中的堿金屬離子等雜質去除,得到了純凈的硅溶膠。
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