Инвестициялық қалыптау процесінде су шыны құмынан жасалған қабықшаның қабаттасуының себебі неде?

Инвестициялық құюда (жоғалған балауыз құю), су шыны құм қабықшасын жасау процесін пайдаланған кезде құм қабықшасының қабаттануы (қабықтың қабығы) кең таралған ақаулардың бірі болып табылады, бұл құйманың кедір-бұдырына, саңылауларына және тіпті құрылымдық сынуына әкелуі мүмкін. Төмендегі ықтимал себептер мен шешімдер:

1. Негізгі себептерді талдау

(1) Су шыны желімінің мәселесі су шыны модулінің (SiO ₂/Na ₂ O қатынасы) сәйкес келмеуі болып табылады. Модуль тым жоғары (>3,2): ол тым тез қатаяды, қабығы сынғыш, крекинг пен қабаттасуға бейім. Модуль тым төмен (<2,6): баяу қатаю, жеткіліксіз беріктік, қабат аралық байланыс нашар. Су шынысының дұрыс емес тығыздығы (>1,40г/см³) төмен өткізгіштікке және төменгі қабаттың жеткіліксіз инфильтрациясына әкеледі; Тығыздық тым төмен болса (<1,28 г/см³), байланыстыру күші жеткіліксіз.

(2) Дұрыс емес қатайту процесі, қатайтатын заттың жеткіліксіз концентрациясы немесе уақыты (NH ₄ Cl немесе CO ₂), толық емес қатаю, қабық ішіндегі реакцияға түспеген су шынысының қалдығы, кептіруден кейін шөгу және қабаттасу. CO ₂ желдету уақыты тым ұзақ немесе қысым тым жоғары. Беті шамадан тыс қатайған, ал ішкі қабаты қатып қалмай, «қатты қабық жұмсақ өзек» құрылымын құрайды.

(3) Құм біркелкі емес себілгенде немесе құм бөлшектерінің мөлшері қабықша жасау операциясында негізсіз болса және дөрекі құмның үлесі (мысалы, 20-40 тор) тым жоғары болса, қабаттар арасындағы механикалық өзара байланыс әлсіз. Ұсақ құм тым көп болған кезде (мысалы, 70-100 тор) өткізгіштігі нашар және қатаю газы өте алмайды. Қабат аралық кептіру жеткіліксіздігі алдыңғы қабат толығымен кептірілмей тұрып келесі қабаттың қапталуына әкеледі, нәтижесінде қалдық ылғалдың салдарынан адгезиясы төмендейді.

(4) Жоғары ылғалдылық (>70% RH), ылғалды сіңіретін су шыны, кешіктірілген қатаю реакциясы және қабықтың төмен беріктігі сияқты қоршаған орта факторлары. Температура тым төмен (<15 ℃) болғанда, қатаю реакциясының жылдамдығы төмендейді және қабат аралық байланыс берік болмайды.

(5) Балауыз қалыптарының қалдық босату агенттерімен (мысалы, силикон майы) немесе шаңмен ластануы су шыны мен құм бөлшектері арасындағы байланысқа әсер етуі мүмкін.

2. Шешім

(1) Су шынысының параметрлерін оңтайландырыңыз және модульді 2,8-3,0 (NaOH немесе кремний оксиді қосу арқылы) реттеңіз. 1,30-1,36 г/см³ арасындағы тығыздықты бақылаңыз (сумен сұйылту немесе концентрат). (2) NH ₄ Cl қатайту ерітіндісінің концентрациясы 20-25% және 5-10 минут сіңіру уақыты бар қатайту процесін стандарттаңыз. CO ₂ қатаюы: қысым 0,1-0,2МПа, желдету уақыты 30-60 секунд (қабық қалыңдығына қарай реттеледі).

(3) Қабық жасау үшін құмның жіктелуін жақсартыңыз: төменгі қабат үшін дөрекі құм (20-40 тор), өтпелі қабат үшін орташа құм (40-70 тор) және беткі қабат үшін ұсақ құмды (70-100 тор) пайдаланыңыз. Қабатаралық кептіру: Әрбір қабат қапталғаннан кейін оны 2-4 сағат бойы табиғи түрде кептіру керек (немесе мәжбүрлі желдету арқылы кептіру).

(4) Қоршаған ортаны бақылау ортасының температурасы: 20-25 ℃, ылғалдылық ≤ 60% ұстаңыз. Балауыз қалыптарын тазалау: босату агентін мұқият алып тастау үшін спиртті немесе арнайы тазалау құралдарын пайдаланыңыз.

(5) Басқа шараларға күшейткіш агенттерді қосу кіреді: қабат аралық адгезияны жақсарту үшін су шынысына 1-2% силанды біріктіру агентін (мысалы, KH550) қосу. Екінші реттік шынықтыру: Қабық жасалғаннан кейін ол арматураға арналған қатайтатын ерітіндіге толығымен батырылады.

3. Ақауларды зерттеу процесі

1. Қабаттың орналасуын тексеріңіз: беткі қабат пен өтпелі қабаттың бөлінуі → балауыз қалыптарын тазалау немесе беткі қабаттың құм бөлшектері мәселесі. Өтпелі қабат пен артқы қабаттың бөлінуі → қатайту процесі немесе тегістеу градация мәселелері.

2. Қабық беріктігін сынау: Әрбір қабаттың қаттылығын өлшеу үшін қаттылық сынағышты пайдаланыңыз және айырмашылық 15%-дан асатын болса, қатаю параметрлерін реттеңіз.

3. Көлденең қиманың морфологиясын сақтау: құм бөлшектерінің көбірек түсуі → желімнің жеткіліксіздігі; Тегіс көлденең қима → жеткіліксіз қатаю.

4. Процесстің баламалы ұсынысы: қабаттасу қайталанатын болса, келесі балама шешімді қарастыруға болады: кремний диоксиді су шыны композиттік қабық: беткі қабат үшін кремний диоксиді (жоғары дәлдік) және артқы қабат үшін су шыны (төмен құны).

Кремний диоксиді ерітіндісінің барлық процесі: Деламинация қаупі төмен, бірақ жоғары құны. Материалды, процесті және қоршаған ортаның параметрлерін жүйелі түрде реттеу арқылы су шыны құм қабығындағы қабаттасу мәселесін тиімді шешуге болады. Алдымен оңтайландыру жоспарын растау үшін шағын көлемді эксперименттер жүргізуді ұсыныңыз.