24. Физико-химические методы активации исходных формовочных материалов.

К физико-химическим можно отнести следующие способы активации: химические, термические, физические (отдельные воздействия физических полей), химико-термические и комплексные методы.

Термообработка повышенными температурами позволяет удалить лишнюю свободную или адсорбированную влагу; кроме того, происходит релаксация напряжений в поверхностных слоях частиц. При обработке высокими температурами возни­кает избыточная внутренняя и внешняя энергия за счет более глубоких структурных преобразований, в результате по­вышается активность частиц материалов.

Применение термоактивации в массовом производстве целесообразно лишь для таких процессов подготовки материалов, где предусматривается сушка, т.е. не требуется ввода дополнительно печей обжига или холодильников.

Химическая активация материалов осуществляется либо с целью нанесения на поверхность частиц пленок другого сое­динения, либо для химического перевода отдельных ионов, молекул или соединений в более эффективно действующие формы. Большинство способов разработано для активации глинистых минералов, т.к. они имеют недостаточную проч­ность и пластичность, а повышение содержания их в смесях приводит к увеличению пригара на отливках.

Наиболее распространенным способом повышения связую­щей способности глинистых минералов является добавка кальцинированной соды при измельчении глин или приготов­лении суспензий, смесей или красок. Подобно соде активи­рующее действие оказывают соли щелочных металлов органи­ческих и неорганических кислот. Рекомендуются как наиболее эффективные Nа и К -соли слабых кислот или их гидроокиси.

Анализ способов химической активации показал, что несмотря на положительные результаты, по улучшению свойств материалов и составов, усложняются составы смесей у по­крытий за счет ввода дорогих, дефицитных реагентов, ухуд­шаются санитарно-гигиенические условия труда, увеличивается время подготовки материалов.

Довольно широкое практическое применение нашли катоды физического воздействия на свойства жидких связующих, су­спензий, красок ультразвуком, электрическим и электромаг­нитными, комплексными полями. В основе физических спосо­бов лежит диспергация структурных составляющих и увеличе­ние количества контактов между отдельными фазами.

Ультразвуковая активация применяется для различных материалов: воды, глинистых суспензий, других связующих. Под действием ультразвука частицы каолинита или монтмо­риллонита диспергируются в воде в большей степени, чем под действием химических веществ - пептизаторов. Глинис­тая суспензия при этом приобретает повышенную вязкость и седиментационную устойчивость.

Наложение низкочастотных виброаккустических колебаний при мокром обогащении песка или регенерации смеси вызыва­ет сложное турбулентное движение частиц твердой и жидкой фаз и в результате происходит отмывка примесей всех видов с кварцевых зерен.

Физические методы активации являются дополнительной операцией в технологических процессах и требуется ввод в технологические линии электрических или электромагнитных установок, ультразвуковых генераторов.