涂料的渗透是指涂料在涂覆于铸型或砂芯表面后,涂料本身的载液携带着骨料和溶解的物质穿过砂粒间的空隙向内部迁移的现象。向内部迁移的深度越大,则渗透性越强。
如果将涂覆了涂料但尚未干燥或点燃的砂芯掰断,会观察到涂料的骨料在一定的厚度上(一般为0.5毫米至数毫米)分布于砂粒的间隙内,细心的读者还会发现液体向内部的渗透的距离要大于骨料。因此提到涂料的渗透时,一般要涵盖两个方面:骨料的渗透和液体的渗透。
涂料渗透的机理:
涂料的渗透与物理学意义上的渗透并不完全一致。涂料的渗透是液体携带着骨料和其它物质向砂粒间隙内迁移,本质上是表面张力引起的毛细现象。
涂料的渗透性对涂料性能和浇铸结果的影响:
有文献研究了不同溶剂(水、甲醇、乙醇和异丙醇)对砂粒间粘结强度的影响,其结论为:
笔者在另一篇文章中对比了涂料对不同粘接剂砂芯(呋喃树脂砂、冷芯盒)在短时间和长时间(终强度)的影响,并回答了下面这个问题:
因此,涂料的渗透对于涂料的使用性能有多重影响,需要在各种因素直接作出平衡选择。一般情况下,水基发动机涂料的渗透深度控制在0.5-2毫米。
影响渗透性的因素
铸型条件:
涂料的粘度:涂料黏度对渗透深度有明显的影响,涂料黏度越小,越容易渗入砂型表面,渗透效果越好。
涂料骨料粒度:骨料越细,则渗透深度越多。细骨料还可以增强剪切稀释作用,在相同剪切力作用下,涂料更稀,渗透更多。
涂料骨料粒度分布:骨料粒度分布对涂层厚度和渗透深度有明显的影响,而涂层厚度和渗透深度相互关联又相互影响 :涂层越厚,渗透深度就越浅 ;涂层越薄,渗透深度就越深。为了使涂料既有一定的渗透深度,又有一定的涂层厚度,选用粗细搭配的混合粒度耐火骨料,获得最佳效果。
表面张力的作用:表面张力是影响涂料渗透性的重要因素,加入表面活性剂,可降低液面的表面张力,促进涂料向砂型中的渗透。
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