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鈉質(zhì)膨潤土晶層吸附水的厚度是三層,鈣質(zhì)膨潤土晶層吸附水的厚度是四層。在極性水分子的作用下,由于靜電引力較小,鈉質(zhì)膨潤土晶層之間可以產(chǎn)生較大的晶層間距,而鈣質(zhì)膨潤土由于晶層間的樸電引力較大,極性水分子不易進(jìn)入晶層之間,因此,鈣質(zhì)膨潤土晶層間產(chǎn)生的距離明顯比鈉質(zhì)膨潤土小,表現(xiàn)在鈣質(zhì)膨潤土比鈉質(zhì)膨潤土難于在水中分散、膨脹倍數(shù)低。實(shí)質(zhì)上,蒙脫石的膨脹性受其化學(xué)成分控制,含鈉離子多的蒙脫石可以待續(xù)不斷地膨脹,直至成為一種凝膠狀態(tài)。含鈣離子多的蒙脫石只能從干操狀態(tài)到含水狀態(tài)膨脹是有限度的。我們?cè)诹私饬擞绊懪驖櫳吓蛎浶缘纳顚哟蔚脑蚝?,可以人為有效地控制膨潤土礦物的膨脹性能,使之達(dá)到佳使用效果。
膨潤土應(yīng)用于鑄造主要應(yīng)用于粘土粘結(jié)砂中,因?yàn)榕驖櫷辆哂姓辰Y(jié)力強(qiáng)、可塑性高、脫膜好、透氣性優(yōu)、高溫濕態(tài)條件下物理化學(xué)性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。粘土粘結(jié)砂作造型材料生產(chǎn)鑄件,本是歷史悠久的工藝方法,在各種化學(xué)粘結(jié)砂蓬勃發(fā)展的今天,粘土濕型砂仍是的造型材料,其適用范圍之廣,耗用量之大,是任何其他造型材料都不能與之比擬的。近代的高壓造型、射壓造型、氣沖造型、靜壓造型及無震擊真空加壓造型等新工藝,也都是以使用粘土濕型砂為前提的,粘土濕型砂適應(yīng)造型條件的能力極強(qiáng)。鑄造用膨潤土主要有鈉基膨潤土和鈣鈉膨潤土兩類,鈉基膨潤土是由天然鈉基膨潤土或人工鈉化膨潤土加工而成,以其復(fù)用性好和濕壓強(qiáng)度高而受鑄造行業(yè)所歡迎。因具有良好的可塑性,可遏止鑄件夾砂、結(jié)疤、掉塊、砂型塌方等現(xiàn)象,加之成型性強(qiáng)、型腔強(qiáng)度高,便于金屬行業(yè)澆鑄濕態(tài)或干態(tài)型模,是精密鑄件選的型砂粘結(jié)劑。
膨潤土遇水有明顯的膨脹性能,與鹽酸溶液混勻后,膨脹后所占有的體積,稱為膨脹倍,以毫升/克樣表示。它與膠質(zhì)價(jià)一樣,與膨潤土的屬型和蒙脫石的含量密切相關(guān),同一屬型的膨潤土。含蒙脫石愈多,膨脹倍愈高。所以,膨脹倍也是鑒定膨潤土礦石屬型和估價(jià)膨潤土質(zhì)量的技術(shù)指標(biāo)之一。
主要儀器與試劑:帶塞量筒(100毫升,直徑約25毫米) ;鹽酸溶液(1N),取83毫升鹽酸加水稀釋至1000毫升,搖勻。
具體操作步驟:稱取1.000克試樣于加入30~40毫升水的100毫升帶塞量筒內(nèi),再加水至75毫升刻度處;蓋緊塞子搖晃3分鐘,使試樣充分散開與水混勻,在光亮處觀察,無明顯顆粒團(tuán)塊即可;打開塞子,加入25毫升lN鹽酸溶液,再塞上塞子,搖晃1分鐘;將量筒放置于不受振動(dòng)的臺(tái)面上,靜置24小時(shí),讀出沉淀物界面的刻度值,即為膨脹倍,以毫升/克樣表示。
膨潤土的膨脹性能好,搖動(dòng)分散的程度對(duì)結(jié)果有明顯的影響。所以,在充分搖散的前提下,應(yīng)嚴(yán)格控制搖動(dòng)的時(shí)間;酸性膨潤土的膨脹倍有的小于5毫升/克樣,而量筒無小于5毫升刻度,無法準(zhǔn)確讀數(shù),則可以5毫升/克樣表示。