玻璃纖維增強(qiáng)呋喃樹(shù)脂砂及其制備與應(yīng)用.pdf

1、呋喃樹(shù)脂砂是以呋喃樹(shù)脂為粘接劑,并加入催化劑混制的型(芯)砂。呋喃樹(shù)脂砂鑄造工藝有很多優(yōu)點(diǎn),如:鑄件表面光潔、棱角清晰、尺寸精度高;造型效率高,提高了生產(chǎn)效率和場(chǎng)地利用率,縮短了生產(chǎn)周期;減輕勞動(dòng)強(qiáng)度大大改善了勞動(dòng)條件和工作環(huán)境,尤其是減輕了噪聲、硅塵等,減少了環(huán)境污染;節(jié)約能源,提高了鑄件的成品率;舊砂回收再生容易等。呋喃樹(shù)脂砂鑄造工藝廣泛應(yīng)用于鑄鐵、鑄鋼、有色金屬鑄造生產(chǎn)等方面。
　　本文研究基于通過(guò)連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng),提升呋喃

2、樹(shù)脂砂強(qiáng)度的新思路。試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)上采用了正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,分三步探索了連續(xù)纖維增強(qiáng)呋喃樹(shù)脂砂工藝：①連續(xù)纖維增強(qiáng)呋喃樹(shù)脂砂工藝的初步探索試驗(yàn),驗(yàn)證連續(xù)纖維對(duì)呋喃樹(shù)脂砂的抗彎性能確實(shí)起到了增強(qiáng)效果,并對(duì)配方及固化工藝條件進(jìn)行了初步考察；②對(duì)除纖維以外的工藝條件,進(jìn)行更深一步的考察、優(yōu)化得到了適宜于現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室條件的基本工藝條件范圍；;③在得到的基本工藝條件范圍內(nèi),考察可能存在交互作用的因素之間的關(guān)系,最終確定具體的工藝條件。然后以纖維量為

3、單因素,考察其對(duì)呋喃樹(shù)脂砂抗彎性能的影響。最后,觀察連續(xù)纖維/樹(shù)脂/砂粒間的粘接效果,從微觀方面對(duì)連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂砂的原因進(jìn)行探討。
　　本研究表明：⑴連續(xù)玻璃纖維對(duì)呋喃樹(shù)脂砂有明顯增強(qiáng)作用。⑵除纖維因素外,配方和基本工藝條件的最優(yōu)組合為：樹(shù)脂量為原砂質(zhì)量的1.75％。當(dāng)樹(shù)脂量從占原砂質(zhì)量的1.25％增加到1.75％,抗彎強(qiáng)度的增大幅度增加;當(dāng)樹(shù)脂量由1.75％增加到2.00％時(shí),抗彎強(qiáng)度并未有太大變化；固化劑量為樹(shù)脂質(zhì)量的15％

4、。當(dāng)固化劑用量由占樹(shù)脂量的15％增加到20％時(shí),抗彎強(qiáng)度呈下降趨勢(shì)；固化溫度為130℃。在區(qū)間130℃~150℃,抗彎強(qiáng)度呈現(xiàn)上升趨勢(shì);在區(qū)間150℃~240℃,抗彎強(qiáng)度呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；固化時(shí)間為10min。在區(qū)間10min~40min區(qū)間內(nèi),固化時(shí)間對(duì)抗彎強(qiáng)度的影響并不顯著。⑶連續(xù)玻璃纖維的數(shù)量及鋪設(shè)方式對(duì)試樣強(qiáng)度有很大影響,最優(yōu)的纖維鋪設(shè)方式:1層,最佳的纖維鋪放量:4束。鋪放層數(shù)為1,纖維束數(shù)量為1~4束時(shí),抗彎強(qiáng)度呈現(xiàn)上升趨勢(shì),纖