矿物铸件中的孔隙对性能有什么影响

矿物铸件中的孔隙对性能有什么影响？

矿物铸造又称人造大理石，是一种用各种天然矿石，石英砂，玄武岩等原料与一定量的树脂粘结剂混合制作而成的新型材料。与传统铸铁和钢材相比，矿铸件材料有更好的吸振性能，抗腐蚀性能和抗磁性能，并且它还有很好的绝缘性能。同时，相比较天然大理石，具有吸水性低，较强的韧性，不容碎，模具任意成型，易加工等明显的性能优势和成本优势。

矿物铸件在常温生产条件下生产，相比较铸铁、铸铝、钢材的生产需要大量的能源、产生大量的噪音、粉尘等，矿物铸件材料是一种节能、环保的新型材料。符合国家大力推进材料产业升级换代政策和降低能耗、减少污染的环境整治要求。

在产业升级和环境治理的双重政策驱动下，矿物铸件以其优越的物理性能、化学性能、机械性能和复杂的外型成型及内部结构的整合能力，以及极高的性价比所带来的成本优势，使其在各类机床领域都具备极其广阔的应用前景。

矿物铸件看似简单，实则非常的复杂。矿物铸造自身的性能受到诸多因素的影响。材料的组成配比、骨料的选择、所用的改良性环氧树脂、固化剂及其它添加剂的选择从根本上决定了其制成品-矿物铸件的性能；而后续的搅拌、浇注、夯实等工艺工程的设备性能及过程控制则决定了能否最终实现配方设计时的机械、物理和化学特性。

国内不少矿物铸件生产厂家所生产的产品尽管也成为矿物铸件，在实际的产品应用过程中却存在这样那样的问题，普遍存在的问题是刚性不够，主要问题在于从一些渠道拿到一些未经验证的配方，选用低价的普通环氧树脂，生产过程控制不好又缺乏对最终产品-矿物铸件的检验手段。目前矿物铸件专用改良性树脂的专业生产厂家并不多。

德国公司中，包括蓝浦在内都有自己专门的产品性能检测实验室，国内大部分公司则没有专门的实验室，甚至很多多年从事这一产品生产的公司都不清楚矿物铸件的检测标准。当然也有国内矿物铸件公司从设立就建立了自己专门的材料与性能测试实验室。

有了专门的材料和产品性能检测实验室，才有可能对所选用的材料及最终产品的性能进行评价，才有可能不断的对产品进行升级，做出更好的矿物铸件产品。

公司的每一款矿物铸件的配方在投入批量使用之前，都会在实验室里按照相关的标准进行几百次的验证和测试以确保其各项性能稳定的达到设计状态。

正是由于国内大部分矿物铸件生产厂家没有自己的研发人员和检测设备，使得其产品的终端用户成了其产品质量的最终检验场所。在发生问题的时候，各种推测与辩解，使得不少前期率先采用这一客户对这一新型材料产生了这样或者那样的疑虑。

矿物铸件生产过程中，由于改性环氧树脂与固化剂等其它添加剂反应过程中产生热量，这些在夯实过程中热量以气泡的方式排出铸件基体之外。同时，在搅拌和浇注过程中，矿物铸件材料中夹杂了一定的空气，在夯实过程中，这些气泡随着材料的材料密实程度的加强而不断排出基体之外。这样，当固化逐渐完成的时候，在矿物铸件的浇注面表面留下一些非常细小的气孔。这些表层的细小气孔对矿物铸件的机械性能有什么影响吗？

正常的在浇注面表层留下的细小气孔，经过前期投入矿物铸件研究和生产的德国公司以及公司大量的检验数据证明，对矿物铸件本体的物理、化学、机械性能没有影响。这些表面细微的气孔也是矿物铸造过程所特有的基本特征之一。

但如果矿物铸件基体或样棒的截面也有大量的气泡孔或者孔隙，则是另外一回事。孔隙越多，孔隙越大，则对矿物铸件材料本身的刚度的影响也越大。振动夯实效果不佳的矿物铸件材料严重的像马蜂窝，如果进行测试，抗压强度、抗弯强度及弹性模量三项指标不及正常指标的三分之一。产生这种现象的原因在于要么骨料比不合理，堆积密度有问题，要么振动夯实过程有问题；还有就是树脂的比例偏低，这三个方面的一种或者多种都有可能造成矿物铸件基体内孔隙超标。

为了减少矿物铸件基体内的孔隙问题，国内不少矿物铸件生产厂家通过提高环氧树脂的比例从而使得矿物铸件的外表上看，铸件孔隙少了，密实了。但这种做法则大大降低了矿物铸件基体自身的刚性。并没有从根本上解决铸件刚度降低的问题。个别国内铸件公司的环氧树脂及其它添加剂的添加比例达到了不可思议的13%甚至更高。

大量的实验证明：在振动夯实过程有效的条件下，矿物铸件的环氧树脂及其它化学添加剂的比例越低，矿物铸件自身的强度越高。

影响矿物铸件成品自身刚度的因素除了前面提到的配方、搅拌、振动夯实等因素之外，骨料的圆度也有影响，在其它因素不变的情况下，圆度越高，强度也大。材料的清洁度、干湿度都是影响铸件强度的因素，杂质越多，刚性越差，骨料含水率越大，铸件的刚性越差。

所以，影响矿物铸件制品物理、化学和机械性能的因素非常多，不能简单的说矿物铸件的浇注面上有一些细微的孔隙就认为铸件的性能不好；也不能仅仅看到表面孔隙很少，铸件的刚度就越大。

判断一个工厂的矿物铸件的物理、化学和机械性能能不能达到标准的唯一标准还是看与铸件一并生产出来的样棒的测试数据。通过测试出来的抗压强度、抗弯强度以及弹性模量的数值来判断。

而一个公司能不能从彻底解决自己的问题，改善和提高自己的产品的性能，关键还是要靠公司研发人员的理论研究以及有没有能力在专门的实验室里进行大量的实验来实现的。