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铸钢覆膜砂结构和强度机理

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2015-12-22 16:50:39   评论:0 点击:
本质上说,覆膜砂是一种非常特殊的树脂基复合材料,硅砂是耐高温的填料,树脂包裹着填料,树脂膜之间形成半月形的树脂颈连接,构成材料的连续相,这是典型的复合材料特征。它的特殊性主要表 现在: ①填料数量巨大,是基体材料质量的45倍以上,而普通树脂基复合材料只有3倍左右,.多...
本质上说,覆膜砂是一种非常特殊的树脂基复合材料,硅砂是耐高温的填料,树脂包裹着填料,树脂膜之间形成半月形的树脂颈连接,构成材料的连续相,这是典型的复合材料特征。它的特殊性主要表
现在:
①填料数量巨大,是基体材料质量的45倍以上,而普通树脂基复合材料只有3倍左右,.多也就是6倍左右。
②它只是一种颗粒预混料,成形还需要加热加压。
③颗粒比较粗,成形后的材料空隙度高达30%以上。覆膜砂的结构特征决定了它的强度既与成形条件有关,比如固化温度、时间、覆膜砂的流动性和成形压力,也与原料性质、配比有关。通过测试覆膜
砂型的密度,以及硅砂和树脂的密度,认为,在覆膜砂型中存在着大量的空洞(大约30%)。
这些空间产生的原因多种多样,它们在砂型中的存在形式也应该是多样的,既存在于硅砂表面的缝隙中,也存在于树脂膜与砂粒的界面处,还存在于树脂膜与树脂膜的连接之中,还可能以气泡存在于树
脂膜中。
这些微观空间实际上就是砂型中的裂纹。现代断裂理论指出,任何断裂都发源于某一个微观裂纹,这个微观裂纹一旦开始扩展,空问就会扩大,在裂纹尖端会出现一个应力环。这个应力环的存在导致其
他微观裂纹,或者引发其他已有的微观裂纹,由此开始的链式反应,当裂纹的尺寸超过材料的宏观尺寸,断裂就发生了。当然不同的材料,裂纹扩展和引发的机制不会完全一样。就覆膜砂型而言,它本
身的微观裂纹是非常多的。
目前对于覆膜砂强度的研究,基本上是参考普通粘接断裂机理,认为覆膜砂型的断裂有三种形式,即附着断裂、内聚断裂和复合断裂。所谓附着断裂是指断裂发生在砂粒和已固化树脂的连接处;内聚断
裂是指断裂发生在树脂的内部;复合断裂是指上述两种形式的复合。通过扫描砂型断口,已经证实了上述三种断裂形式的存在,而且认为当断裂形式多数是内聚断裂时,覆膜砂的比强度比较高,多数是
附着断裂形式时,比强度较低。这种断裂模型的优点在于直观。通常比较覆膜砂强度时指的是在同样的成形条件下,每一个百分比树脂加入量覆膜砂所能达到的强度,即比强度。
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本文摘自:http://www.czfms.net/news/252.html
铸钢覆膜砂

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