Таким образом, приоритеты выбора глинистой основы для рассматриваемой группы связующих основаны на оценке её возможностей формировать требуемую связующую способность при условиях собственного ограниченного содержания и регламентированной влажности. Причём перспективы роста качества отливок, получаемых в сырых ПГС формах на АФЛ за счёт расширения рецептур смесей, а также совершенствования технологий смесеприготовления и формообразования выявляют тенденцию дальнейшего сокращения доли связующего в смесях, путём повышения его качества [ ].
С позиции обозначенных приоритетов, способность формовочных глин различного минералогического состава к обеспечению связующей способности обусловлена её качественными характеристиками. К ним относят: состав и строение основного породообразующего минерала, (химико-минераллогичесская характеристика); дисперсность, (физическая характеристика); и ионно-обменный состав, (химическая характеристика) [ ]. Однако работы [ ] позволяют выделить и считать достаточной для сравнительной оценки бентонитовых, каолиновых, каолиногидрослюдистых и полиминеральных глин физико-минералогическую характеристику, поскольку именно структура основного породообразующего формирует и отражает основные классификационные признаки (ГОСТ3226-77) формовочных глин, в том числе химические характеристики, а также дисперсность минерала (при равных внешних условиях) [ ].
В соответствии с вышеизложенным, применяемые в литейном производстве [ ] тонкодисперсные пластичные породы водных алюмосиликатов глиноземистой группы имеют монтмориллонитовую, каолиновую, гидрослюдистую и смешанную минералогическую основу. Соответствующие им структуры принято рассматривать как сочетание перемежающихся слоёв различных групп атомов кислорода, кремния, водорода, алюминия, калия и других образующих пакеты, а формирование связующей способности (ввиду когезионного характера разрушения сырых ПГС [ ]) оценивать по совокупности показателей прочности связей пакетов частиц и их дисперсности (или разагрегатированности минерала) в гидратированном состоянии [ ].
Такие критерии оценки эксплуатационных возможностей минералогической основы вытекают из рассмотрения процессов образования прочности коагуляционно-дисперсных и кондесационных структур связующего в рамках формирования адгезионных и когезионных свойств. Прочность структуры в данном случае зависит от силы взаимодействия частиц минерала в единичном контакте и от числа контактов.
Р=к×F×n2/3 , где k-константа;
F-сила сцепления в контакте;
n-число контактов
Приведенная формула условно разделяет классификационные характеристики обозначенных минералов на: качественные, характеризующие F, и количественные, связанные с n.
В отношении классификационных характеристик, связанных с прочностью связи частиц в единичных контактов известно [ ], что их образование в рамках адгезионно-кагезионных свойств, происходит под воздействием физических и физико-химических сил взаимодействия материала зерновой основы, глинистого материала и воды. Основу прочности Р составляют водородные (Н–связи) возникающие между атомами водорода и атомами наиболее электро-отрицательных частиц в частности, кислорода базальных поверхностей частиц глины и гидроксилированных слоев кварца. Физические силы взаимодействия также участвуют в формировании прочности связи единичных контактов, но в сравнении с Н–связями в гораздо меньшей степени влияют на величину Р. Их роль более важна при перемешивании компонентов в процессе смесеприготовления [ ].
Публикации в области литейного производства не дают сравнительной оценки способностей монтмориллонитовых, каолиновых и гидрослюдистых минералов к образованию физических и физико-механических связей в коагуляционно-дисперсных и конденсаторных структурах. В некоторых случаях описывается лишь способность бентонитовых глин связывать молекулы воды [ ]. Однако сравнительная оценка их структур (рис.1) позволяет говорить о том, что они имеют различное количество кислородных позиций на базальных поверхностях. По этому признаку минералы можно расположить в следующей убывающей последовательности: монтмориллонит (две базальные плоскости),
 |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.