磷酸盐黏结剂型（芯）砂的优缺点分析

图9-1 铬刚玉磷酸盐黏结剂砂抗压强度与固化时间的关系

注：1号配方（质量分数）：铬刚玉砂100%，磷酸盐黏结剂5%，MgO固化剂10%；2号配方（质量分数）：铬刚玉砂100%，磷酸盐黏结剂5%，MgCO₃粉状固化剂8%。

磷酸盐黏结剂型（芯）砂高温强度高，高温变形小，残留强度低，出砂性及溃散性好，不含有毒物，硬化方便，可用于灰铸铁件、球墨铸铁件和铸钢件。在生产大型碳钢和合金钢铸件时采用磷酸盐自硬砂，可以减轻10%～15%的造型、制芯工作量，减少1/2～2/3的铸件清理工作量，而巨可提高铸件的尺寸精度。

表9-1 磷酸盐为黏结剂的型（芯）砂的配方和性能

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磷酸盐黏结剂型（芯）砂的最大缺点是，磷酸盐黏结剂在湿度较大的环境中易吸水而发生潮解，使砂型（芯）的强度大大降低。国外专利提出，在铝硼磷酸盐黏结剂中加入多元醇、有机酸或酮的互变体，可以增加砂型（芯）硬化后的存放时间。这些附加物在化学上的特点是含有“—C—C—”的通式基团，这种基团的参与可缓解吸湿。国内某大学采用熔点为160～170℃的YJG粒状有机高分子材料作为抗湿剂，可显著提高磷酸盐黏结剂的抗湿性，同时使其干强度有所提高。

国内另一所大学对传统的铝磷酸盐黏结剂中加入含镁改性剂和含硼改性剂进行了研究，结果表明：适量的含镁改性剂能有效地提高铝磷酸盐自硬砂的抗吸湿性；含硼改性剂能有效地提高铝磷酸盐自硬砂的室温抗压强度，对其抗吸湿性影响不大，适量的含硼改性剂能提高铝磷酸盐黏结剂的稳定性。另外，还进行了硼-铝-镁复合磷酸盐黏结剂优化配方的研究，结果表明，该复合磷酸盐黏结剂具有较高的室温抗压强度和良好的抗吸湿性。

一般说来，增加固化剂的量，可增强磷酸盐的抗吸湿性，但要求所用固化剂的反应速度低、活性低，才能保证型砂有足够的可使用时间。

要想从根本上改善磷酸盐砂的吸湿性问题，目前仍需研究和探索。因此，使用中应注意改善它的脆性和高湿度环境中的抗吸湿性。