1、職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)資源庫(kù)銅合金鑄件鑄造技術(shù)課程制作人：劉振華陜 西 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院半水石膏的水化反應(yīng)（一）銅合金鑄件鑄造技術(shù)課程1、半水石膏的水化過(guò)程半水石膏加水后進(jìn)行如下的水化反應(yīng)CaSO41/2H2O+3/2H2O=CaSO42H2O+Q(熱量)從反應(yīng)式可知，在半水石膏轉(zhuǎn)化為二水石膏的同時(shí)伴隨著放熱反應(yīng)。因此，當(dāng)半水石膏與水拌和后，每隔一定時(shí)間間隔后測(cè)定結(jié)合水的含量或測(cè)定溫度變化以及電導(dǎo)率變化等均可判別半水石膏的水化反應(yīng)程度。一、半水石膏的水化過(guò)程及其影響因素銅合金鑄件鑄造技術(shù)課程圖1是半水石膏水化過(guò)程中電導(dǎo)率和溫升變化曲線?？梢钥闯觯喊胨嗉铀韬秃笱杆?/p>

2、形成二水石膏過(guò)飽和溶液，出現(xiàn)一個(gè)誘導(dǎo)期，在整個(gè)誘導(dǎo)期內(nèi)飽和度基本不變，二水石膏形核、長(zhǎng)大。當(dāng)晶核達(dá)到臨界尺寸時(shí)，二水石膏迅速結(jié)晶析出，轉(zhuǎn)入水化反應(yīng)激烈進(jìn)行階段。銅合金鑄件鑄造技術(shù)課程圖1 兩種半水石膏的水化過(guò)程1-電導(dǎo)率 2-溫升銅合金鑄件鑄造技術(shù)課程2、影響水化反應(yīng)速度的因素水化過(guò)程是一個(gè)較為復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程，受很多因素的影響，各因素間又有交互作用。影響水化速度的主要因素有：石膏的制備條件；粉磨細(xì)度；結(jié)晶形態(tài)；雜質(zhì)情況以及水化條件（包括水的性質(zhì)、環(huán)境溫度、拌和方法等）。若其它條件相同，型半水石膏的水化速度要大于型半水石膏的水化速度。其水化速度不同在于型半水石膏晶粒細(xì)小、結(jié)構(gòu)疏松、分散度大，

3、極易與水其反應(yīng)。銅合金鑄件鑄造技術(shù)課程半水石膏和水混制成的漿體，在凝結(jié)過(guò)程中體積不斷發(fā)生變化，有時(shí)膨脹，有時(shí)收縮。引起體積變化的原因較多，難以斷定屬化學(xué)因素或物理因素起主導(dǎo)。由各種原因造成的體積變化，也經(jīng)常區(qū)分不清。如水化反應(yīng)造成的體積變化與物理現(xiàn)象引起的體積變化（如溫度、濕度所引起的）就不易分辨。二、水化過(guò)程中體積的變化銅合金鑄件鑄造技術(shù)課程在半水石膏水化時(shí)，由化學(xué)因素引起的體積變化，可通過(guò)計(jì)算化學(xué)反應(yīng)前后，反應(yīng)物和生成物的體積得出。CaSO41/2H2O+3/2H2O=CaSO42H2O+Q(熱量)摩爾量 145g 27g 172g比重 2.75 1 2.32摩爾體積 52.7ml 27m

4、l 74.1ml銅合金鑄件鑄造技術(shù)課程可以看出，固體的絕對(duì)體積由52.7ml增加至74.1ml，而轉(zhuǎn)變成二水石膏的體積較半水石膏與水的初始體積的總和則是縮小了，由79.7ml減至74.1ml，固體的絕對(duì)體積在水化后增加較多，而半水石膏與水的體積總和縮小5.6ml。因此，即使按理論加水量，拌和的半水石膏水化后的硬化體也是多孔的。實(shí)際生產(chǎn)中，為使石膏漿體具有良好的流動(dòng)性，拌和石膏漿體時(shí)水的用量遠(yuǎn)大于理論加水量。銅合金鑄件鑄造技術(shù)課程水化作用造成固體和液體絕對(duì)總體積的縮小，使?jié){體出現(xiàn)早期收縮（初凝之前），如在初凝前灌漿，就可防止?jié){體產(chǎn)生沉淀。在漿體表面如有水覆蓋著，就會(huì)大大減少漿體的早期收縮，因水填補(bǔ)了收縮時(shí)造成的空隙。半水石膏和水發(fā)生水化反應(yīng)，在生成二水石膏硬化體過(guò)程中，伴隨著硬化體體積的增大，新形成的二水石膏晶體的增長(zhǎng)，促成多孔體骨架的膨脹。銅合金鑄件鑄造技術(shù)課程半水石膏越多（比例越大），體積膨脹率越大。膨脹率大小尚與漿體中有無(wú)粘土、鹽類(lèi)、未燒透的二水石膏有關(guān)；也與漿體在硬化過(guò)程中有沒(méi)有水覆蓋在它的表面有關(guān)。漿體在硬化過(guò)程中的體積輕微膨脹（0.2-1.5%）賦予石膏型優(yōu)良的復(fù)模特性，能獲得輪廓分明紋理清晰的復(fù)制品，此特性對(duì)藝術(shù)品制作和鑄造復(fù)雜精密零件來(lái)說(shuō)極其重要。石膏硬化干燥過(guò)程中產(chǎn)生收縮，