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出版者:

作者:许进

出品人:

页数:218

译者:

出版时间:2009-5

价格:18.00元

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isbn号码:9787560948119

丛书系列:

图书标签:

• 铸造
• 水玻璃
• 改性
• 材料科学
• 金属材料
• 工艺技术
• 配方
• 添加剂
• 固化
• 砂型

铸造用硅酸钠材料及其改性技术：面向高性能铸件的深度探索 本书导读 本书聚焦于现代铸造工艺中不可或缺的关键粘结剂——铸造用水玻璃（硅酸钠溶液）的材料科学、改性机理及其在高性能铸件制造中的应用。全书旨在提供一个系统、深入且兼具理论深度与工程实践指导的知识体系，帮助铸造工程师、材料科学家和研发人员理解如何通过精确控制和创新改性技术，将传统水玻璃粘结剂提升至满足高精度、高强度和环保要求的先进制造水平。 第一部分：铸造水玻璃的基础科学与性能解析 本部分奠定理解水玻璃粘结剂的基础。首先，我们将详尽阐述硅酸钠的化学本质、工业制备流程（如钠-硅酸盐反应）以及不同模数（$ ext{SiO}_2/ ext{Na}_2 ext{O}$ 摩尔比）对溶液粘度、稳定性和固化反应速率的影响。 1.1 硅酸钠溶液的结构化学： 深入探讨水溶液中硅酸根离子的聚合状态、空间结构及其与温度、浓度的关系。重点分析不同聚合度的硅酸盐在储存和使用过程中的动态平衡，这是预测其现场性能的关键。 1.2 固化机理的动力学研究： 详细梳理水玻璃在铸造砂型中固化的主要机制，包括酸性固化（如使用酯类、碳酸盐或二氧化碳）、中性固化及碱性自凝固的反应路径、产物相态（水合硅酸盐凝胶）的形成过程。引入时间-转化率曲线和表征技术（如FTIR、NMR）对固化过程的实时监控。 1.3 传统水玻璃的局限性分析： 客观评价标准硅酸钠在高温抗溃散性、易受水分影响的稳定性（湿度敏感性）以及在某些特殊合金（如钛合金、高温钢）铸造中可能出现的化学反应问题。 第二部分：高性能改性剂与协同作用机制 这是本书的核心创新部分，专注于通过引入功能性添加剂来克服传统水玻璃的固有缺陷，实现性能的突破性提升。我们将详细分类介绍各类改性剂的作用机理。 2.1 无机改性技术： 探讨金属氧化物（如氧化铝、氧化镁）或特定粘土矿物（如蒙脱石、高岭土）作为无机填料或反应助剂的作用。分析它们如何通过表面接枝、离子交换或形成复合凝胶网络来增强热稳定性和机械强度。 2.2 有机功能性改性剂： 重点介绍聚合物（如聚乙二醇、改性淀粉、纤维素衍生物）的引入。分析这些大分子如何影响水玻璃凝胶的孔隙结构、柔韧性（降低脆性）以及对CO2扩散速率的调控作用。详细阐述有机-无机杂化材料的界面化学。 2.3 活性硅源的利用： 研究纳米二氧化硅、活性硅酸盐等作为二次硅源的应用。探讨其在水玻璃体系中通过成核与生长过程，构建更致密、更均匀的三维网络结构，从而显著提升铸型的抗热震和抗侵蚀能力。 2.4 固化速率与强度调控： 深入剖析利用多重固化体系（如同时引入弱酸和强酸前驱体）实现“双重响应”的固化策略，以精细控制型芯和砂型的制备周期与最终强度。 第三部分：先进应用与过程控制 本部分将理论知识转化为实际的铸造工程解决方案，涵盖了从材料配方到铸件质量控制的完整链条。 3.1 水玻璃体系的环保与安全考量： 面对日益严格的环保法规，本书讨论了如何通过优化改性剂和固化剂，减少挥发性有机化合物（VOCs）的排放，特别是针对低碳或无碳排放固化系统的研发进展。 3.2 高温铸件的粘结可靠性： 针对高温合金和特种钢的铸造需求，分析水玻璃粘结剂在长期高温暴露下（例如，型芯在浇注过程中的热负荷）的寿命评估方法和改性优化方案，侧重于防止热分解和热溃散。 3.3 数字化与智能化配方设计： 引入实验设计（DOE）方法和有限元模拟（FEM）工具，用于预测不同改性体系下铸型力学性能（如抗压强度、弹性模量）的时变曲线，实现水玻璃粘结剂配方的智能优化，减少试错成本。 3.4 铸造缺陷的根源分析： 通过微观分析（SEM/EDS、X射线断层扫描），将铸型内部缺陷（如气孔、冷隔、夹渣）与水玻璃固化不完全、改性剂分布不均或界面反应失控之间的关联性进行案例分析和归因。 结论与展望 本书最后总结了当前水玻璃改性技术所达到的前沿水平，并对未来发展方向进行了展望，特别是对生物基改性剂、智能响应型粘结剂以及与3D打印砂型技术结合的潜力进行了探讨，旨在为下一代绿色、高效铸造材料的研发提供清晰的路线图。 本书内容严谨、数据详实，不仅是专业技术人员的案头参考，也是高等院校相关专业研究生深入学习铸造材料化学与工程的理想教材。

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初初看到《铸造用水玻璃及其改性机制》这个书名，我脑海中立刻浮现出一幅幅画面：高温的熔炉旁，工程师们正仔细地操作着，手中传递的是看似普通却蕴含着精湛工艺的水玻璃。这本书，在我看来，不仅仅是一本技术手册，更像是一扇通往铸造精密世界的大门。我迫切地想知道，这“用水玻璃”究竟是如何在铸造过程中发挥其关键作用的。它是否能像胶水一样将无数细小的砂粒粘合在一起，形成足以承受 molten metal 冲击的坚固“外衣”？ 又或者，它在冷却过程中会发生怎样的神奇变化，为最终铸件的质量打下基础？ 而“改性机制”，更是让我充满了探索的欲望。我设想书中会像一位细致入微的化学家，为我们剖析各种添加剂如何与水玻璃发生奇妙的“化学反应”，从而赋予水玻璃新的生命。 比如说，是否会有关于如何通过添加特定的聚合物来提高水玻璃的韧性，或者通过引入纳米颗粒来增强其耐磨性的详细阐述？ 我相信，这本书会为我们揭示水玻璃从一种基础材料，蜕变为高性能铸造辅助材料的整个过程，帮助我们理解其背后的科学原理，并为实际应用提供可靠的指导，让铸造工程师们在面对各种复杂的铸造挑战时，都能找到最合适的解决方案。

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这本书的书名， 《铸造用水玻璃及其改性机制》，听起来就充满了技术细节和实操性。作为一个对工业生产流程和材料科学交叉领域比较好奇的普通读者，我被它吸引住了。我猜测，这本书不会仅仅停留在理论层面，而是会深入到铸造过程中水玻璃的实际应用。 我想象书中会详细介绍，在不同的铸造环境和需求下，水玻璃是如何被选择和使用的。例如，它在砂型铸造中的粘结作用，在熔模铸造中的壳层形成，以及在其他特定工艺中的独特贡献。 更让我好奇的是“改性机制”这部分。这让我联想到，工程师们是如何通过巧妙的化学或物理手段，让原本普通的水玻璃变得更加强大和智能。 是不是会介绍一些前沿的改性技术，比如纳米材料的引入，或者通过特殊反应条件的控制，来赋予水玻璃更优异的耐高温性、更高的强度，甚至是对环境更友好的特性？ 我希望这本书能够用一种既严谨又不失生动的方式，为我解答这些疑问。它也许会用图文并茂的方式，展示改性前后的水玻璃在性能上的巨大差异，以及这些改进如何直接转化为铸造生产效率的提升和产品质量的飞跃。 这绝对是一本值得细细品读，去了解工业背后那些看似微小却至关重要的材料科学的书籍。

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作为一个对工业材料发展史抱有浓厚兴趣的读者，我对《铸造用水玻璃及其改性机制》这本书充满了期待。在我看来，水玻璃（硅酸钠）本身就是一种历史悠久且应用广泛的工业材料，而它在铸造领域的应用，尤其是经过“改性”之后，更是展现了人类在材料科学领域的智慧和创造力。 我设想本书会从水玻璃的基础化学性质讲起，包括其在溶液中的形态、稳定性以及与各种金属氧化物的反应特性，为后续的改性研究奠定理论基础。接着，书中应该会深入探讨各种改性方法的原理，比如有机改性、无机改性、复合改性等，并详细分析不同改性剂的加入如何改变水玻璃的粘度、固化速度、高温强度、热稳定性以及对铸件表面的影响。 我特别感兴趣的是，书中是否会提供一些具体的改性配方和工艺参数，以及这些改性水玻璃在不同铸造工艺（如消失模铸造、壳型铸造等）下的应用效果和优缺点分析。 此外，我也会关注书中对水玻璃改性过程中产生的环境影响和经济效益的探讨，这对于推动绿色铸造技术的发展至关重要。总而言之，我相信这本书将是一份关于水玻璃在铸造领域深度应用和技术革新的宝贵参考资料，能够启发更多关于材料创新和工艺优化的思路。

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我最近迷上了一门叫做“铸造”的手艺，从最基础的金属熔炼到各种复杂的模具制作，都让我着迷不已。在探索过程中，我偶然发现了这本《铸造用水玻璃及其改性机制》。光是这个书名，就勾起了我的强烈好奇心。我对“水玻璃”这个概念并不陌生，知道它是一种常见的粘结剂，但在铸造领域，它究竟能发挥多大的作用？这本书会不会像一位经验丰富的老工匠，娓娓道来水玻璃在铸造中的种种妙用？ 我希望能从书中了解到，水玻璃是如何帮助砂粒牢牢地结合在一起，形成坚固的铸型，又是如何在高温下保持其形状和强度，抵抗熔融金属的侵蚀。而“改性机制”这个词，更是让我眼前一亮。我想象书中会详细解释，那些神奇的改性剂是如何被添加到水玻璃中，又是如何通过改变水玻璃的分子结构或形成复合材料，来进一步提升其在铸造过程中的各项性能。比如，是否会有关于如何提高水玻璃的耐火度，或者如何减少其在高温下的析出物，从而获得更光滑的铸件表面的讲解？ 我期待这本书能够用清晰易懂的语言，结合大量的实例和图表，为我这样的新手揭示水玻璃在铸造领域中的奥秘，帮助我更好地理解和掌握这项古老而又充满智慧的技术，让我的铸造作品更上一层楼。

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这本书的书名听起来就充满了技术含量，而且“用水玻璃”这个词汇本身就有一种古老而又神秘的工艺感。我虽然不是这个领域的专业人士，但作为一个对材料科学略有了解的读者，我对这本书的出现感到非常兴奋。我特别好奇，究竟是什么样的技术让原本普普通通的水玻璃焕发新生，尤其是在铸造这样对材料性能要求极高的行业中。书中会详细讲解不同种类的水玻璃，它们的化学成分、物理性质，以及在铸造过程中各自扮演的角色吗？ 我想象书中会有一章专门介绍水玻璃在不同铸造工艺（比如砂型铸造、熔模铸造等）中的应用细节，详细阐述其粘结性能、高温强度、抗侵蚀性等关键指标。更让我期待的是“改性机制”这部分。这表明作者并非仅仅停留在描述现有技术，而是深入探讨了如何通过各种手段来优化水玻璃的性能。 我设想书中会详细介绍改性剂的种类，比如有机物、无机物，甚至是纳米材料，以及它们与水玻璃发生化学反应或物理作用的机理。 通过了解这些改性机制，我们不仅能明白为什么水玻璃的性能会提升，更能为未来的材料创新提供理论基础。这本书一定会是一本集理论深度与实践指导于一体的宝贵资源，对于那些希望在铸造行业深入研究或者寻求技术突破的工程师和科研人员来说，无疑是雪中送炭。

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