The effect of chemical structure of foundry binder diluent on surface processes and sand strength

The paper presents the results of investigations of the dynamics of wetting in a quartz-binder system. It has been proved that the two-stage process of wetting (unsteady state passing into the steady state) is important for the practice of moulding sands and depends on physico-chemical parameters of binder, especially on its viscosity. A mathematical description of the wetting phenomena was given and it was demonstrated that the course of the wetting dynamics is determined by the viscosity which depends on the chemical structure and concentration of added diluent. The wetting dynamics is characterised by the difference ?? between the values of the initial ?0 and equilibrium ?r contact angle and by the time ?r that the system needs to reach a steady state. It has been shown that the dynamics of quartz wetting by the binder with diluent of a chain structure and high concentration is higher with simultaneous reducing of time ?r. It has been verified that the resistance of moulding sands with binder and the diluent of chain structure and high concentration is higher compared to the strength of the sands with diluent of another structure.

W pracy przedstawiono wyniki badań dynamiki zwilżania w układzie: kwarc-spoiwo. Wykazano, że dwuetapowy proces zwilżania (stan niestacjonarny przechodzący w stan stacjonarny) ma znaczenie dla praktyki mas i uwarunkowany jest parametrami fizykochemicznymi spoiwa a zwłaszcza jego lepkością. Przedstawiono matematyczny opis zjawiska zwilżania oraz wykazano, że na przebieg dynamiki zwilżania ma lepkość uwarunkowana chemiczną strukturą i stężeniem wprowadzonego rozcieńczalnika. Dynamikę zwilżania charakteryzuje różnica ?? pomiędzy wartościami początkowego ?0 i równowagowego ?r kąta zwilżania oraz czas ?r dojścia układu do stanu stacjonarnego. Wykazano, że dynamika zwilżania kwarcu przez spoiwa z rozcieńczalnikiem o strukturze łańcuchowej i wysokim stężeniu jest wyższa przy równoczesnym skróceniu czasu ?r. Zweryfikowano, że wytrzymałość mas ze spoiwem z rozcieńczalnikiem o strukturze łańcuchowej i wysokim stężeniu jest wyższa w porównaniu z wytrzymałością mas z rozcieńczalnikiem o innej strukturze.