ケイ酸ナトリウム：鋳造生産における効率と品質の向上

1. 概要

(1) ケイ酸ナトリウム（水ガラス）は、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸リチウム、四級アンモニウムケイ酸塩がイオン、分子、コロイド粒子として水中に共存する分散系です。

(2) 純粋なケイ酸ナトリウムの外観は無色透明の粘性液体。鉄、マンガン、アルミニウム、カルシウムの酸化物を含むと、黄、緑、灰、白などの色を呈します。

(3) 鋳造用ケイ酸ナトリウムのモジュラス（モジュールス）は通常 2＜M＜4 です。

(4) ケイ酸ナトリウム砂は 800℃ 以上に加熱されると良好な妥協性（コラプシビリティ）を示し、鋳造品の熱割れ欠陥を低減できます。しかし、ケイ酸ナトリウム砂の量が多すぎると、残留強度が高くコラプシビリティが悪くなります。

ケイ酸ナトリウムは粘度が濃度・モジュラスの臨界値を超えると硬化し始め、更なる水分損失により硬化ケイ酸ナトリウムが硬化する段階を強化段階と呼びます。加熱乾燥、マイクロ波乾燥、CO2ガス硬化法、フェロシリコン粉末自硬性砂などの方法でケイ酸ナトリウム硬化を促進できます。

強力な脱水と少ない反応で、ケイ酸ナトリウムバインダー硬化プロセス中の結合強度を向上。

水酸化ナトリウム水溶液（質量分率10〜20%）添加でケイ酸ナトリウムのモジュラスを低下；塩化アンモニウム水溶液（質量分率10%）または非晶質SiO2添加でモジュラスを上昇。高・低モジュラスを比例混合しても中間モジュラス達成可能。

熱脱水またはアンスタウで達成可能。密度はボーメ度（°Bé）でケイ酸ナトリウム濃度測定に一般的に使用。

経時変化とは、保管過程でケイ酸ナトリウムの粘度と結合強度が大幅に低下し、凝縮ゲル速度が加速する現象。実際は内部エネルギーの緩やかな放出プロセス。磁場処理、超音波振動、還流加熱、熱オートクレーブ加熱などの物理的改質で経時変化を除去可能。

多糖類、樹脂、油、セルロース、炭素、無機物、鉱物等。

ガス（CO2等）、固体（フェロシリコン粉末等）、液体（カーボネートアクリレート）。中国市場で一般的なMDTシリーズ有機エステル：MDT-901（遅延型）、MDT-903（速硬型）、MDT-800（超遅延型）、MDT-Q（超速硬型）。

(1) CO2ガス硬化ケイ酸ナトリウム砂： 配合比により鋳鋼（中子）砂、鋳鉄砂等に適用可能。

(2) ケイ酸ナトリウム自硬性砂： 有機エステルケイ酸ナトリウム自硬性砂。

(3) 乾燥硬化ケイ酸ナトリウム砂。

産業技術