水玻璃分子結(jié)構(gòu)

石英砂和堿的配合比例即SiO2和Na2O的摩爾比決定著硅酸鈉的模數(shù)n，模數(shù)即顯示硅酸鈉的組成，模數(shù)是硅酸鈉的重要參數(shù)，一般在1.5～3.5之間。分類介紹硅酸鈉分兩種，一種為偏硅酸鈉，化學(xué)式Na2SiO3，式量122。模數(shù)越大，固體硅酸鈉越難溶于水，n為1時(shí)常溫水即能溶解，n加大時(shí)需熱水才能溶解， n大于3時(shí)需4個(gè)大氣壓以上的蒸汽才能溶解。硅酸鈉模數(shù)越大，氧化硅含量越多，硅酸鈉粘度增大，易于分解硬化，粘結(jié)力增大，因此不同模數(shù)的硅酸鈉有著不同的用處。廣泛應(yīng)用于普通鑄造、精密鑄造、造紙、陶瓷、粘土、選礦、高嶺土、洗滌等眾多領(lǐng)域。

對(duì)久存的水玻璃可以采用多種方法的改性處理，以消除“老化”，使水玻璃恢復(fù)到新鮮水玻璃的性能：物理改性

水玻璃老化是緩慢釋放能量的自發(fā)過程，用物理改性處理“老化”的水玻璃就是用磁場(chǎng)、超聲波、高頻或加熱等辦法，向水玻璃體系提供能量，促使高聚合的聚硅酸膠粒重新解聚，促使聚硅酸的分子量重新均勻化，從而消除了老化現(xiàn)象，這就是物理改性的機(jī)理。CO2吹氣硬化水玻璃—堿性酚醛樹脂砂復(fù)合工藝特點(diǎn)CO2—堿性酚醛樹脂砂所用的酚醛樹脂是由酚和甲醛在強(qiáng)堿性催化劑作用下縮聚，并添加耦合劑而制成。例如，用磁場(chǎng)處理后，水玻璃砂的強(qiáng)度提高了20~30%，減少水玻璃加入量30~40%，節(jié)約CO2，改善潰散性，有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

在2011年日本，發(fā)生了9.0級(jí)地1震，引發(fā)海嘯并發(fā)生核1泄漏，這引起全世界的關(guān)注，更為嚴(yán)重的是受輻射污染的水不斷流入海中，這時(shí)東京電力公司將含有硅酸鈉的阻水材料灌注到泄漏口，成功阻止了繼續(xù)污染，這就是利用水玻璃黏結(jié)性防水性和耐酸堿性1好的例子。影響水玻璃“老化”的因素主要有：存放時(shí)間、水玻璃的模數(shù)和濃度。當(dāng)然水玻璃的用途非常廣，涂刷材料表面能提高抗風(fēng)化能力，能配置速凝防水劑、耐酸耐熱混凝土，還能加固土壤，在防腐工程上也能用的上，可見水玻璃雖小作用大。

水玻璃在精密鑄造行業(yè)中的具體應(yīng)用

球墨鑄鐵想必大家不陌生，像機(jī)械加工行業(yè)用的機(jī)床的底座部分多是此種材料，還有部分合金不銹鋼都是通過鑄造流程實(shí)現(xiàn)的，這其中水玻璃可是功不可沒，鑄造的基本流程是：混砂-緊實(shí)-修整-合箱-澆注（之前熔煉鐵水-孕育處理）-落砂-清理澆冒口-拋丸-打磨毛刺-質(zhì)檢-防銹處理-入庫。上述工藝關(guān)鍵部分是沙子，大家知道沙子是分散的，沒有粘合型，要是把這些沙子聚攏成型就必須用粘結(jié)劑，使砂子之間有粘結(jié)力的作用。水玻璃“老化”物理—化學(xué)改性物理改性適宜于已“老化”的水玻璃，改性后立即使用。水玻璃恰是鑄造生產(chǎn)中應(yīng)用的無機(jī)化學(xué)粘結(jié)劑。水玻璃是各種聚硅酸鹽水溶液的通稱，有鈉水玻璃、鉀水玻璃，鋰水玻璃等，鑄造常用的就是鈉水玻璃。硅酸鈉溶于水后就成粘稠液體，就是我們常說的鈉水玻璃了，所以讓沙子成型制造模具就是很容易做到的事情了。