内容发布更新时间 : 2025/2/1 4:49:16星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

一、 为什么说耐火粘土吸水膨胀性和粘结力比膨润土差？

答:主要是两者的矿物晶体结构不同所致，因为膨润土的主要矿物结构上层和下层都是Si-O四面体，中间一层为Al-O-OH八面体，四面体的顶端都指向八面体。相邻单元之是氧面与氧面相连接，没有氢键，是分子结合，故蒙脱石单位晶层之间结合力相当弱，容易破碎成极细的颗粒，与水混合时，水分子不但能够浸润晶体表面，而且很容易进入晶体内部各晶体单元之间，从而引起晶格沿C轴方向产生很大膨胀。而耐火粘土的主要矿物晶体结构是高岭石，由于高岭石的两个单位晶层之间是氧和氢氧离子构成相邻的平面，它们之间可以形成氢键，从而产生较大的结合力。所以高岭石的结晶不易分散，颗粒较粗，比表面积小，表面电荷量低，与水混合时水分子不易进入单位晶层之间，吸水膨胀性和粘结力都较小。所以耐火粘土吸水膨胀性和粘结力比膨润土差。

二、 粘土颗粒表面带电的原因有哪些？

答：粘土颗粒表面带电的原因有：①晶层边缘的破键，即Al-O、Si-O离子键断裂造成不饱和键，从而使晶层边缘有剩余的负电荷；②晶层内部存在离子交换，如蒙脱石晶层中Al3+有一部分被被Mg2+所置换、少量的Si4+被Al3+所置换，从而形成电荷不平衡；③Si-O四面体中，每一个O2-只以一个负电荷与Si4+相联接，在晶层的边缘氧离子有剩余的负电荷。

三、 为什么要对钙基膨润土进行活化处理？其活化机理是什么？

答：由于钠基膨润土吸水膨胀能力比钙基膨润土大，这是因为：当粘土胶核负电量相同，吸附Na+离子时，在胶核表面吸附层平衡掉的电荷少，故可吸引更多的水分子，扩散层可以较厚。若吸附Ca2+离子，吸附层平衡掉的电荷多，扩散层就较薄。可以利用粘土的阳离子交换性质，进行适当处理，使钙基膨润土转化为钠基膨润土这种离子交换过程称为膨润土的活化处理。其活化机理：用低价的阳离子交换高价的阳离子，即用适当的弱酸钠盐（Na2CO3）对钙基膨润土进行处理，使原吸附的钙离子被钠离子所代替。 四、 简述粘土湿粘结机理。

答：带电的粘土胶核，把水吸附到自己周围形成水化膜，依靠粘土颗粒之间的公共水化膜，通过其中的水化阳离子，起着“桥”或“链”的作用，使颗粒互相连接起来。公共水化膜就是公共扩散层。只有当粘土与水比例适宜时，才能获得最佳湿粘结力，即当形成完整的水化膜，而又没有自由水时，粘结力最大。 五、 论述粘土砂反复使用会带来什么问题？

答：粘土砂主要有石英砂、粘土、煤粉和水，可能还有少量的附加物。反复使用后，其组成将发生如下变化： 1、

型砂中的微粉（粒径小于0.075mm）增加。型砂中的微粉

产生和增加的主要原因有：

① 砂型浇注后，膨润土在600℃左右失去结晶水，成为失去粘结

力的死粘土，这是微粉的主体；

② 在金属/铸型界面上反应而形成FeO、MnO等氧化物，由其生成的FeO?MnO?SiO2系硅酸盐，这也是微粉的一种；

③ 混砂及造型时的机械力造成部分型砂微粉化，添加新砂或混入溃散砂芯时也会导致微份量增加。

微粉的增加，导致型砂的紧实率、水分增加，湿压强度、韧性下降，从而造成铸件砂孔、气孔、粘砂等废品的增加。然而，微粉量过少，使得包覆在砂粒表面的积层薄，型砂膨胀时得不到充分的缓冲，又容易产生夹砂等膨胀性缺陷。

2、煤粉受热后除了燃烧或挥发成气体之外，还以焦粒和灰分形式残存在型砂中。循环使用的旧砂中有效煤粉会逐渐减少，导致容易产生粘砂、夹砂等缺陷。

3、浇注后，砂温会提高，称为热砂，热砂的不良影响有： ① 随着砂温的提高，标准试样的重量和湿压强度等性能都会下降；

② 型砂水分很容易蒸发，混砂机出口处型砂的紧实率和水的质量分数与造型机所用型砂有明显变化；

③ 热砂蒸发出来的水蒸气凝结在冷的运输带、砂斗和模板表面上，而使其粘附一层型砂。粘附在输送带上的浮砂会掉落地面而污染作业环境；粘附在砂斗内壁的砂会越聚越厚；粘附在模板上的型砂会造成起模困难；

④ 砂型表面的热砂容易脱水变干，使砂型棱角易碎，不耐液态金

属冲刷，容易造成冲蚀和砂眼缺陷；

⑤ 热砂的水蒸气凝结在冷铁和砂芯上，使铸件产生气孔缺馅； ⑥ 由于旧砂温度高、含水量少，运输过程中粉尘会随着空气流和烟气向外散发，影响环境卫生。