Cát khuôn đúc silica (cát thạch anh) là vật liệu chính từ SiO2 dùng làm khuôn đúc kim loại nhờ độ chịu nhiệt và độ cứng cao, nhưng có nhược điểm là giãn nở nhiệt lớn, gây sai lệch kích thước và bụi silica có hại cho sức khỏe; nó được dùng phổ biến cho các chi tiết lớn, đơn giản hoặc kết hợp chất kết dính để cải thiện đặc tính trong ngành công nghiệp đúc kim loại.
Thành phần & Tính chất
- Thành phần chính: Thạch anh (Silica - SiO2 chiếm 90-99% khối lượng.
- Tính chất:
- Cứng, chống mài mòn tốt.
- Chịu nhiệt độ cao (khoảng 1654°C).
- Ít tan trong nước, trơ về mặt hóa học.
- Hạt có nhiều góc cạnh, màu trắng đục hoặc vàng nâu.
Ứng dụng trong đúc
- Vật liệu làm khuôn: Dùng để tạo khuôn cho các phôi kim loại.
- Ưu điểm: Giá thành rẻ, phổ biến.
- Nhược điểm:
- Giãn nở nhiệt cao: Dễ gây khuyết tật và sai lệch kích thước khuôn.
- Bụi silica: Gây bệnh phổi silic (Bệnh bụi phổi) khi tiếp xúc nhiều.
- Bào mòn thiết bị: Do hạt cát có cạnh sắc.
Cải tiến
- Để khắc phục nhược điểm, cát silica thường được trộn với các chất kết dính như đất sét, nhựa nhiệt hoặc silicat natri (thủy tinh lỏng) để tạo thành hỗn hợp cát đúc có độ bền và tính chất tốt hơn, giảm thiểu bụi.
- Sử dụng cát silica cao cấp có hạt hình cầu để tăng khả năng tái sử dụng và giảm vỡ vụn.