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| 第三章 粉体表面改性工艺方法 3．1 表面改性方法 3．1．1 物理涂覆 这是利用高聚物或树脂等对粉体表面进行处理而达到表面改性的工艺，如用酚醛树脂或呋喃树脂等涂敷石英砂以提高精细铸造砂的粘结性能。这种涂抹后的铸造砂既能获得高的熔模铸造速度，又能保持在模具和模芯生产：户得到高抗卷壳和抗开裂性能；用呋喃树脂涂抹的石英砂用于油井钻探可提高油井产量。物理涂敷是一种对粉体表面进行简单改性的工艺。 以用树脂涂敷石英砂为例，表面涂敷改性工艺可分为冷法和热法两种。在涂敷处理前应对石英砂进行冲洗或擦洗和干燥。 冷法覆膜砂是在室温下制备。工艺过程为先将粉状树脂与砂混匀，然后加入溶剂(工业酒精、丙酮或糠醛)，溶剂加入量根据混砂机能否封闭而定。封闭者，酒精用量为树脂用量的40％--50％；不能封闭者为70％--80％。再继续混碾到挥发完，干燥后经粉碎和筛分即得产品。该法用有机溶剂量大，仅适用于少量生产。 热法覆膜是将砂子加热进行覆膜。工艺过程是先将石英砂加热到140～160℃，而后与树脂在混砂机中混匀(其中树脂用量为石英砂用量的2％-5％)。这时树脂被热炒软化，包覆在砂粒表面，随着温度降低而变粘，此时加入乌洛托品，使其分布在砂粒表面，并使砂激冷(乌洛托品作为催化剂可在壳模形成时使树脂固化)。再加硬脂酸钙(防治结块)，混数秒钟㈩砂，然后粉碎、过筛、冷却后即得产品。此法工艺效果较好，适合大量生产；但工艺控制较复杂，并需要专门的混砂设备。表3—1是涂敷树脂砂配方实例。  |
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| 影响表面涂敷处理效果的主要因素有颗粒的形状、比表面积、孔隙率、涂敷剂的种类及用量、涂敷处理工艺，等等。 w.J·lley研究了用高聚物涂敷无机颗粒时颗粒粒度和孔隙率对表面涂敷效果的影响。试验是在Wurster流态化床中进行的。在流态化室中插入一根引流管，流化室的直径为200mm。在Wurster流态化床的底部安装有两相喷嘴，以使高聚物溶液雾化后涂敷于颗粒表面。结果表明，颗粒越细(比表面积越大)的粉体表面涂敷的高聚物最越多、涂层越薄(见表3—2)。另外，带孔隙的颗粒，由于毛细管的吸力作用，涂敷材料(即高聚物)进入孔隙中，表面涂敷效果较差；无孔隙的高密度球形颗粒的涂敷效果最好。  对于球形颗粒，涂层的厚度t与涂敷层的质景分数x、颗粒(内核)的直径r1、颗粒密度Fl、涂敷层的密度"2以及颗粒(内核)的质量分数(1—x)有关，其关系式为：  图3-1所示为用(3—1)式计算的颗粒(内核)及涂敷层(高聚物)的密度分别为1500k8／m3和1000kg／m3，不同粒径颗粒的涂层厚度与涂敷层质量之间的关系。  |
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