玻璃纖維增強呋喃樹脂砂及其制備與應(yīng)用.pdf

1、呋喃樹脂砂是以呋喃樹脂為粘接劑,并加入催化劑混制的型(芯)砂。呋喃樹脂砂鑄造工藝有很多優(yōu)點,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)效率和場地利用率,縮短了生產(chǎn)周期;減輕勞動強度大大改善了勞動條件和工作環(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。
　　本文研究基于通過連續(xù)玻璃纖維增強,提升呋喃

2、樹脂砂強度的新思路。試驗方案的設(shè)計上采用了正交試驗設(shè)計方法,分三步探索了連續(xù)纖維增強呋喃樹脂砂工藝：①連續(xù)纖維增強呋喃樹脂砂工藝的初步探索試驗,驗證連續(xù)纖維對呋喃樹脂砂的抗彎性能確實起到了增強效果,并對配方及固化工藝條件進行了初步考察；②對除纖維以外的工藝條件,進行更深一步的考察、優(yōu)化得到了適宜于現(xiàn)有實驗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,考察其對呋喃樹脂砂抗彎性能的影響。最后,觀察連續(xù)纖維/樹脂/砂粒間的粘接效果,從微觀方面對連續(xù)纖維增強樹脂砂的原因進行探討。
　　本研究表明：⑴連續(xù)玻璃纖維對呋喃樹脂砂有明顯增強作用。⑵除纖維因素外,配方和基本工藝條件的最優(yōu)組合為：樹脂量為原砂質(zhì)量的1.75％。當樹脂量從占原砂質(zhì)量的1.25％增加到1.75％,抗彎強度的增大幅度增加;當樹脂量由1.75％增加到2.00％時,抗彎強度并未有太大變化；固化劑量為樹脂質(zhì)量的15％

4、。當固化劑用量由占樹脂量的15％增加到20％時,抗彎強度呈下降趨勢；固化溫度為130℃。在區(qū)間130℃~150℃,抗彎強度呈現(xiàn)上升趨勢;在區(qū)間150℃~240℃,抗彎強度呈現(xiàn)下降趨勢；固化時間為10min。在區(qū)間10min~40min區(qū)間內(nèi),固化時間對抗彎強度的影響并不顯著。⑶連續(xù)玻璃纖維的數(shù)量及鋪設(shè)方式對試樣強度有很大影響,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,抗彎強度呈現(xiàn)上升趨勢,纖