礦物鑄件中的孔隙對性能有什么影響？

礦物鑄造又稱人造大理石，是一種用各種天然礦石，石英砂，玄武巖等原料與一定量的樹脂粘結(jié)劑混合制作而成的新型材料。與傳統(tǒng)鑄鐵和鋼材相比，礦鑄件材料有更好的吸振性能，抗腐蝕性能和抗磁性能，并且它還有很好的絕緣性能。同時，相比較天然大理石，具有吸水性低，較強的韌性，不容碎，模具任意成型，易加工等明顯的性能優(yōu)勢和成本優(yōu)勢。

礦物鑄件在常溫生產(chǎn)條件下生產(chǎn)，相比較鑄鐵、鑄鋁、鋼材的生產(chǎn)需要大量的能源、產(chǎn)生大量的噪音、粉塵等，礦物鑄件材料是一種節(jié)能、環(huán)保的新型材料。符合國家大力推進材料產(chǎn)業(yè)升級換代政策和降低能耗、減少污染的環(huán)境整治要求。

在產(chǎn)業(yè)升級和環(huán)境治理的雙重政策驅(qū)動下，礦物鑄件以其優(yōu)越的物理性能、化學性能、機械性能和復雜的外型成型及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的整合能力，以及極高的性價比所帶來的成本優(yōu)勢，使其在各類機床領(lǐng)域都具備極其廣闊的應(yīng)用前景。

礦物鑄件看似簡單，實則非常的復雜。礦物鑄造自身的性能受到諸多因素的影響。材料的組成配比、骨料的選擇、所用的改良性環(huán)氧樹脂、固化劑及其它添加劑的選擇從根本上決定了其制成品-礦物鑄件的性能；而后續(xù)的攪拌、澆注、夯實等工藝工程的設(shè)備性能及過程控制則決定了能否最終實現(xiàn)配方設(shè)計時的機械、物理和化學特性。

國內(nèi)不少礦物鑄件生產(chǎn)廠家所生產(chǎn)的產(chǎn)品盡管也成為礦物鑄件，在實際的產(chǎn)品應(yīng)用過程中卻存在這樣那樣的問題，普遍存在的問題是剛性不夠，主要問題在于從一些渠道拿到一些未經(jīng)驗證的配方，選用低價的普通環(huán)氧樹脂，生產(chǎn)過程控制不好又缺乏對最終產(chǎn)品-礦物鑄件的檢驗手段。目前礦物鑄件專用改良性樹脂的專業(yè)生產(chǎn)廠家并不多。

德國公司中，包括藍浦在內(nèi)都有自己專門的產(chǎn)品性能檢測實驗室，國內(nèi)大部分公司則沒有專門的實驗室，甚至很多多年從事這一產(chǎn)品生產(chǎn)的公司都不清楚礦物鑄件的檢測標準。當然也有國內(nèi)礦物鑄件公司從設(shè)立就建立了自己專門的材料與性能測試實驗室。

有了專門的材料和產(chǎn)品性能檢測實驗室，才有可能對所選用的材料及最終產(chǎn)品的性能進行評價，才有可能不斷的對產(chǎn)品進行升級，做出更好的礦物鑄件產(chǎn)品。

公司的每一款礦物鑄件的配方在投入批量使用之前，都會在實驗室里按照相關(guān)的標準進行幾百次的驗證和測試以確保其各項性能穩(wěn)定的達到設(shè)計狀態(tài)。

正是由于國內(nèi)大部分礦物鑄件生產(chǎn)廠家沒有自己的研發(fā)人員和檢測設(shè)備，使得其產(chǎn)品的終端用戶成了其產(chǎn)品質(zhì)量的最終檢驗場所。在發(fā)生問題的時候，各種推測與辯解，使得不少前期率先采用這一客戶對這一新型材料產(chǎn)生了這樣或者那樣的疑慮。

礦物鑄件生產(chǎn)過程中，由于改性環(huán)氧樹脂與固化劑等其它添加劑反應(yīng)過程中產(chǎn)生熱量，這些在夯實過程中熱量以氣泡的方式排出鑄件基體之外。同時，在攪拌和澆注過程中，礦物鑄件材料中夾雜了一定的空氣，在夯實過程中，這些氣泡隨著材料的材料密實程度的加強而不斷排出基體之外。這樣，當固化逐漸完成的時候，在礦物鑄件的澆注面表面留下一些非常細小的氣孔。這些表層的細小氣孔對礦物鑄件的機械性能有什么影響嗎？

正常的在澆注面表層留下的細小氣孔，經(jīng)過前期投入礦物鑄件研究和生產(chǎn)的德國公司以及公司大量的檢驗數(shù)據(jù)證明，對礦物鑄件本體的物理、化學、機械性能沒有影響。這些表面細微的氣孔也是礦物鑄造過程所特有的基本特征之一。

但如果礦物鑄件基體或樣棒的截面也有大量的氣泡孔或者孔隙，則是另外一回事。孔隙越多，孔隙越大，則對礦物鑄件材料本身的剛度的影響也越大。振動夯實效果不佳的礦物鑄件材料嚴重的像馬蜂窩，如果進行測試，抗壓強度、抗彎強度及彈性模量三項指標不及正常指標的三分之一。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因在于要么骨料比不合理，堆積密度有問題，要么振動夯實過程有問題；還有就是樹脂的比例偏低，這三個方面的一種或者多種都有可能造成礦物鑄件基體內(nèi)孔隙超標。

為了減少礦物鑄件基體內(nèi)的孔隙問題，國內(nèi)不少礦物鑄件生產(chǎn)廠家通過提高環(huán)氧樹脂的比例從而使得礦物鑄件的外表上看，鑄件孔隙少了，密實了。但這種做法則大大降低了礦物鑄件基體自身的剛性。并沒有從根本上解決鑄件剛度降低的問題。個別國內(nèi)鑄件公司的環(huán)氧樹脂及其它添加劑的添加比例達到了不可思議的13%甚至更高。

大量的實驗證明：在振動夯實過程有效的條件下，礦物鑄件的環(huán)氧樹脂及其它化學添加劑的比例越低，礦物鑄件自身的強度越高。

影響礦物鑄件成品自身剛度的因素除了前面提到的配方、攪拌、振動夯實等因素之外，骨料的圓度也有影響，在其它因素不變的情況下，圓度越高，強度也大。材料的清潔度、干濕度都是影響鑄件強度的因素，雜質(zhì)越多，剛性越差，骨料含水率越大，鑄件的剛性越差。

所以，影響礦物鑄件制品物理、化學和機械性能的因素非常多，不能簡單的說礦物鑄件的澆注面上有一些細微的孔隙就認為鑄件的性能不好；也不能僅僅看到表面孔隙很少，鑄件的剛度就越大。

判斷一個工廠的礦物鑄件的物理、化學和機械性能能不能達到標準的唯一標準還是看與鑄件一并生產(chǎn)出來的樣棒的測試數(shù)據(jù)。通過測試出來的抗壓強度、抗彎強度以及彈性模量的數(shù)值來判斷。

而一個公司能不能從徹底解決自己的問題，改善和提高自己的產(chǎn)品的性能，關(guān)鍵還是要靠公司研發(fā)人員的理論研究以及有沒有能力在專門的實驗室里進行大量的實驗來實現(xiàn)的。