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中国科学技术大学许云祥X蓬莱金创精铸阀业有限公司鲁蕊李磊分组成。计算了硅溶胶开始胶凝的失水率和胶凝区范围。
1硅溶胶的胶团结构硅溶胶是一种乳白色的透明胶体溶液，胶体颗粒近似于球状。目前国内熔模铸造使用的是碱性硅溶胶，其Si2的质量分数为30°/.左右，胶粒直径为7~所示为硅溶胶的胶团结构。胶核的基本成分为Si2，其内部结构为Si-O-Si键相联结的立体网状结构，在胶核和水接触的界面上形成了Si-OH硅醇键，由于此硅醇键为极性分子键，因此使得胶核表面呈现了负热力学电位<.硅溶胶中的水能按。由该图可知，当胶粒直径为20nm时，自由水的质量分数大约为59.％；8nm时，大约为36*%.可知随着胶粒直径的减小，硅溶胶中的自由水将大幅度下降。
硅溶胶胶粒直径/nm硅溶胶的失水胶凝区间1.硅溶胶自由水的质量分数2.开始胶凝的失水率在配制浆料时，耐火粉料的颗粒将吸附胶液中的自由水，并被润湿活化，然后再吸附胶液，而使浆料中的自的硅溶胶中配入300目的锆英粉制成浆料（4詹杯粘度为36s），将其密封存放7d后，再测定其上部清澈硅溶胶的密度，测定结果密度为1.20g/cm3，计算出硅溶胶的失水为5°/.，对14nm粒径的硅溶胶，此值相当于其所含自由水质量分数的10°%.而浆料中的自由水正是保持浆料具有良好流动性的关键。胶粒直径越细，胶液中的自由水越少，所配制浆料的粉液比越低。例如，浆料粘度控制在35~40s（4詹杯）时，采用同样的300目锆英粉，对于w =30./.的硅溶胶，当胶粒平均直径为14~16nm时，粉液比为3. 4~3.6；当胶粒平均直径为8~10nm时，粉液比为2.9~3.1.硅溶胶中的固定水主要在加热到140 *C以上才能失去，在正常硅溶胶存放时和制壳干燥过程中失去的应是自由水，而不是固定水。正常硅溶胶浆料在制壳室存放时，对于1m直径的浆料筒，每d蒸发水分（自由水）1 ~2L，因此在正确求得各工厂自己制壳条件下的水分蒸发量后，每d应补加与蒸发量相同的蒸馏水，特别是使用周期长的浆料。有的工厂当浆料存放后粘度提高时，用补充硅溶胶来调整粘度，此种措施是不恰当的。
引起粘度提高是由于蒸发失去自由水，因此应当补充蒸馏水来调整粘度。
硅溶胶的胶粒由于带电，粒子间会产生静电斥力，同时粒子间也存在范德华引力，但由于正常硅溶胶中静电斥力大于引力，而使得粒子之间出现/排斥势垒“，当粒子布朗运动动能不足以克服此势垒时，硅溶胶是稳定的。但当自由水蒸发，胶粒间的间距被迫缩小，胶粒布朗运动的碰撞几率加，在Si2的质量分数加到某一值后将出现胶凝倾向，此数值为临界值，即是胶凝起始的Si2的质量分数。由可知，Si2的质量分数临界值随胶粒直径变大而大，由图查出，胶粒直径为20nm时，此质量分数大约为46./.，14nm时大约为41./，10nm时大约为35./.，8nm时大约为32./……因此当硅溶胶中的自由水蒸发失水致使硅溶胶中的Si2的质量分数达到此值时，硅溶胶的胶凝相应开始。现以精密铸造30./.的硅溶胶为例，计算其开始胶凝的失水率。设临界值为a，w（Si2）= 30./.的硅溶胶浓缩至临界值的失水率为x，则将由式（2）求得的相应x值绘成曲线，即中的曲线2.其值大致是：胶粒直径20nm时，开始胶凝的失水率大约为36/.；14nm时大约为27/.；10nm时大约为硅溶胶失水胶凝失去的是自由水。若假定自由水全部失去时胶凝完成，则中硅溶胶自由水含水率曲线1和开始胶凝失水率曲线2之间的区域可以称为胶X①山屋洋树著，许云祥编译。精密铸造实用技术。内部资料，2002蜡模电热式组焊刀天水星火机床厂华德峻*一些精铸企业对蜡模组焊的刀具不太重视，用一块钢板直接在电炉盘上加热。这样做看起来简单，但会造成烟雾污染和电炉盘内的积炭燃烧。同时，这种焊接方式的焊接温度很难掌握，焊接时可能出现‘过热滴蜡”而损坏蜡模。
所示为电热式组焊刀结构示意图，刀体采用不电热式组焊刀结构。导线2.开关3.刀体4手柄锈钢薄板制作，手柄采用绝缘材料，导线与调压装置相接。使用时，可根据实际情况，通过降压调压装置随时调整所需的焊刀温度。
刀体必须采用机械加工。绝缘缝（图中“B*处）切口要求平直。圆*A*是为了减少刀体前端的截面积，以适当提高前端的工作温度。缝、孔加工后，要对刀体两面进行平磨加工。
组焊刀的重心要保证设置在刀头端，将其放置在工作台上时，使其刀体下倾，以防蜡液回流到手柄中。
使用后注意擦拭刀体，剔除绝缘缝中异物。定期检查刀体与导线接头处，去除杂物，上紧螺丝。要注意刀体与手柄的密合。
（编辑：张振斌）*华德峻，男，1945年出生，##工程师，甘肃天水市社棠东路41号（74124），电话：0938-凝区，相当于合金状态图中的固液两相区。由可知，不同胶粒直径的胶凝区间随胶粒直径变小而宽，但宽幅度不大。胶凝开始后随着失水率不断加，胶粒之间开始联结逐步向空间网络发展，失水过程中网络不断完整完善。当网络发展到骨架形成时，凝胶开始建立强度，并随着失水浓缩而加。在金属合金中凝固建立骨架的固相率为50°/.~80°/.，由此推断凝胶形成骨架，开始建立强度的胶凝率为50.％~80°%.失水胶凝过程失去的是自由水，吸附水主要在140*C以上失去，也就是说硅溶胶型壳在焙烧过程中才失去吸附水和结构水。但是在胶凝过程中胶粒交联结合时，如式（3）所示，胶核中的Si-O-Si硅醚键将相联结而析出水分，另外原胶粒中的部分吸附水也将如所示在交联结合过程中析出而成为自由水，此自由水部分容存在胶粒空间网络中，部分通过空间网络的间隙向空气中蒸发。
网络骨架中容存的自由水越多，凝胶的稳定性越差，越容易回溶。当在硅溶胶型壳面层制作后干燥不充分条件下涂挂过渡层前进行预处理时，有时会出现预处理液被面层污染发浑，此正是这种回溶的表现。
硅溶胶制壳干燥时，在硅溶胶失水的同时将伴随着出现胶凝失水收缩。硅溶胶胶粒直径越大，开始建立骨架所需的失水率越高，因此在建立骨架前的胶凝收缩（作者称此为胶凝起始收缩）也大，此时当干燥速率较高时，型壳则较易开裂剥离。如果浆料与蜡模润湿不够充分时，较大的胶凝起始收缩也可导致浆料局部脱离蜡模表面，致使铸件较大的表面（特别是圆弧面）容易出现桔皮缺陷。因此面层浆料采用的硅溶胶的胶粒直径应小一些。
肢粒的交联结合胶粒直径小的硅溶胶在建立骨架前所需的失水率较小，较多的失水在建立骨架后逐步完成，同时胶粒细的硅溶胶胶凝过程建立的空间网络结构细致，因此胶粒直径小的硅溶胶制作的型壳的湿强度高。
胶粒直径小的硅溶胶的自由水含水率较低，配制同样粘度背层浆料的粉液比较胶粒大的硅溶胶的粉液比小。同时所含固定水的比例较高，焙烧时的失水率较高。因此焙烧后型壳的高温强度及型壳残留强度比胶粒大的硅溶胶型壳低，但型壳透气性好，溃散性好。
