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石英砂在鑄造行業中的應用存在以下局限性:
一、化學(xue)穩定(ding)性(xing)方面
易受金屬(shu)液侵蝕(shi)
在鑄造一些活性(xing)金屬(如鈦合金)時,石英(ying)砂的化(hua)學穩(wen)定(ding)性(xing)不(bu)足。鈦合金熔點高且化(hua)學性(xing)質活潑,在高溫下容易與石英(ying)砂中的二(er)氧化(hua)硅發生(sheng)化(hua)學反(fan)應,生(sheng)成二(er)氧化(hua)鈦等化(hua)合物,這可能導致鑄件表面產生(sheng)夾(jia)雜物、氣孔等缺陷,影響(xiang)鑄件的質量和性(xing)能。
雜質影響
盡管石英砂經過提純(chun)可達到較高的純(chun)度,但(dan)仍可能(neng)含有少量雜質(如(ru)氧化鐵、氧化鋁(lv)等(deng)(deng))。在(zai)鑄(zhu)造過程中,這些(xie)雜質可能(neng)會混入金屬液中,改變金屬液的成分(fen)和性能(neng),對鑄(zhu)件的機(ji)械性能(neng)、耐腐(fu)蝕性等(deng)(deng)產生不利影響。
二、物理性能方面
熱膨脹系(xi)數
石英砂的(de)(de)(de)熱膨(peng)脹(zhang)系(xi)數相(xiang)對較大。在鑄造過(guo)程(cheng)中(zhong),當金屬(shu)液注入砂型(xing)后,砂型(xing)會(hui)經歷快速(su)的(de)(de)(de)溫度(du)變化。石英砂較大的(de)(de)(de)熱膨(peng)脹(zhang)系(xi)數可能導致砂型(xing)產(chan)生裂紋或變形,從而影響鑄件(jian)的(de)(de)(de)尺寸精度(du)和表面(mian)質量。特別(bie)是對于(yu)一(yi)些對尺寸精度(du)要(yao)求(qiu)極高的(de)(de)(de)精密鑄件(jian),這種影響可能更(geng)為明(ming)顯。
透氣性有限
雖然石(shi)英砂具有一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)透(tou)氣性,但在(zai)一(yi)(yi)些大型或復雜形狀的(de)(de)(de)鑄件鑄造中,其透(tou)氣性可(ke)能(neng)不(bu)足以滿足要求。如果(guo)型腔內的(de)(de)(de)氣體(ti)不(bu)能(neng)及時排出,會在(zai)鑄件中形成氣孔(kong)等缺陷,降低鑄件的(de)(de)(de)質(zhi)量。
三、環(huan)保與健康方面
粉塵危(wei)害
在(zai)石英(ying)砂的開采、加工(gong)和使用(yong)過程(cheng)中(zhong),會產生大(da)量的粉塵(chen)。長(chang)期暴露在(zai)高(gao)濃度(du)的石英(ying)砂粉塵(chen)環境(jing)中(zhong),會對(dui)操作(zuo)人(ren)員的呼吸系統造(zao)成嚴重危害,引發矽肺病等職業病。同(tong)時,粉塵(chen)還可能(neng)對(dui)周圍環境(jing)造(zao)成污染,不符合現代工(gong)業對(dui)環保的要求(qiu)。
回收利用(yong)困(kun)難
石英(ying)(ying)砂在鑄(zhu)造(zao)后(hou)的回(hui)(hui)收利(li)用相(xiang)對困難(nan)。由(you)于鑄(zhu)造(zao)過程中石英(ying)(ying)砂可(ke)能與金屬液發(fa)生反應(ying)、被(bei)污染等原因,回(hui)(hui)收后(hou)的石英(ying)(ying)砂難(nan)以(yi)恢復到原始(shi)的性能狀態,這導致石英(ying)(ying)砂的回(hui)(hui)收利(li)用率較低,增加了鑄(zhu)造(zao)行(xing)業(ye)的原材料(liao)成(cheng)本和資源(yuan)消耗。
四(si)、成本方(fang)面
高品質石英砂價格高
對(dui)于一些高(gao)(gao)精度、高(gao)(gao)質量要(yao)求的(de)鑄(zhu)造工藝(如航(hang)空航(hang)天領域(yu)的(de)精密鑄(zhu)造),需要(yao)使用高(gao)(gao)純(chun)度、粒(li)度均勻且(qie)經過特殊處(chu)理的(de)石英砂(sha)。這種高(gao)(gao)品質的(de)石英砂(sha)價(jia)格(ge)昂(ang)貴,會(hui)顯著增加鑄(zhu)造生(sheng)產的(de)成本,限制(zhi)了其在一些對(dui)成本較為敏感的(de)鑄(zhu)造企業或項(xiang)目中的(de)應用。