1 概述 1
1.1 我国铸造业面临新机遇和新挑战 1
1.1.1 我国铸造业的前景喜人 1
1.1.2 我国铸造业面临新的挑战 4
1.2 化学粘结剂砂在我国铸造生产中的地位 10
1.2.1 湿型砂在我国铸件生产中占半壁江山 10
1.2.2 化学粘结剂砂 14
1.3 冷芯盒法 18
1.3.1 硬化气体或气雾的性能 18
1.3.2 硬化气体或气雾在砂芯（型）硬化中的作用 23
1.3.3 冷芯盒法的发展方向 30
1.4 自硬法 32
1.4.1 自硬法硬化剂的性能及作用 32
1.4.2 自硬法的发展方向 37
2 水玻璃-CO2砂强度低的关键原因及改性途径 39
2.1 水玻璃砂存在的主要问题 39
2.1.1 溃散性差 39
2.1.2 旧砂再生、回用困难 40
2.1.3 砂型（芯）表面粉化 42
2.1.4 抗吸湿性差 42
2.1.5 粘砂 43
2.1.6 粘结强度偏低，水玻璃加入量大 44
2.2 水玻璃-CO2砂强度低的关键原因及解决措施 44
2.2.1 直接吹CO2导致硬化反应不均匀 45
2.2.2 水玻璃存放过程中出现老化现象 52
2.2.3 不同硬化方法的水玻璃砂强度差异明显的关键原因 57
2.2.4 结论 65
2.3 水玻璃的胶凝 66
2.3.1 水玻璃的基本成分和聚合方式 66
2.3.2 不同硬化方法水玻璃胶粒差异明显的原因 69
3 水玻璃改性剂的选择及改性水玻璃的合成 71
3.1 细化凝胶胶粒改性剂的选择 71
3.1.1 铸造用粘结剂的特点 71
3.1.2 改性水玻璃分子结构设计的主要要求 73
3.1.3 水玻璃改性剂的选择 75
3.1.4 改性水玻璃分子主体结构的设想和目标 80
3.2 改性水玻璃的合成 82
3.2.1 合成装置、工艺及试样制备 82
3.2.2 合成用原材料及其加入量的选定 84
3.2.3 1＃树脂改性水玻璃合成工艺的优化 90
3.2.4 2＃、3＃树脂改性水玻璃的合成 98
3.2.5 选用固体硅酸钠的必要性 100
4 改性水玻璃及改性水玻璃砂适用性的研究 102
4.1 改性水玻璃砂的主要工艺性能 102
4.1.1 即时强度和终强度 102
4.1.2 表安性 115
4.1.3 抗吸湿性和存放性 117
4.1.4 可使用时间和流动性 121
4.2 改性水玻璃砂的主要工作性能 124
4.2.1 热强度和高温强度 124
4.2.2 溃散性 129
4.2.3 水玻璃砂型温度场的计算机模拟 140
4.2.4 发气性 151
5 改性水玻璃用于其他硬化工艺的可行性及生产应用 154
5.1 改性水玻璃用于其他硬化工艺的探求 154
5.1.1 真空置换硬化法 154
5.1.2 CO2-酯法 161
5.1.3 热空气法和热空气-CO2法 166
5.1.4 CO2-烘干法 172
5.2 改性水玻璃在铸造生产中的应用 173
6 改性水玻璃改性机制的验证 176
6.1 用透射电镜观察水玻璃硬化后的凝胶胶粒 176
6.1.1 实验方法 177
6.1.2 实验结果与分析 177
6.2 用核磁共振谱检验改性水玻璃聚硅酸表面硅羟基是否有氢键形成 182
6.2.1 自旋晶格弛豫时间 183
6.2.2 1＃、3＃树脂及其相应的改性水玻璃18＃、A1的13C NMR谱 185
6.2.3 核磁共振谱检测结果的结论 187
6.3 用红外光谱查明水玻璃硬化前后分子结构的差异 187
6.3.1 水玻璃硬化前的红外光谱分析 187
6.3.2 水玻璃硬化后的红外光谱分析 192
6.3.3 红外光谱分析结论 194
6.4 用X射线分析查明硬化及焙烧后的不同水玻璃物相 194
6.4.1 实验设备及材料 195
6.4.2 实验结果及分析 195
6.4.3 X射线分析结论 200
6.5 用差热分析查明水玻璃在加热过程中的物相变化及其差异 201
6.5.1 实验仪器及实验材料 201
6.5.2 实验结果及分析 201
6.5.3 差热分析的结论 203
参考文献 204