Ocena zwilżalności kwarcu przez ekologiczne spoiwo odlewnicze modyfikowane nanocząstkami tlenków metali

W niniejszej pracy zaprezentowane zostały wyniki badań zwilżalności kwarcu przez ekologiczne spoiwo odlewnicze. W badaniach wykorzystano jako spoiwo szkło wodne modyfikowane nanocząstkami tlenków metali typu: MgO, Al2O3 oraz ZnO w rozpuszczalnikach organicznych: metanolu lub propanolu. Nanocząstki syntetyzowane były metodą elektrochemiczną w procesie anodowego roztwarzania odpowiednich metali: Zn, Al, Mg. Zwilżalność oceniano, badając zmiany kąta zwilżania θ w czasie w układzie: kwarc-szkło wodne. W badaniach wykorzystano prototypowy aparat do pomiaru kąta zwilżania wraz z opracowaną wcześniej metodyką. Systematyczne badania zwilżalności kwarcu przez zmodyfikowane nanocząstkami szkło wodne wykazały, że na parametr ten wpływa między innymi: ilość wprowadzonego modyfikatora, rodzaj nanocząstek, a także rodzaj zastosowanego rozpuszczalnika. Przeprowadzone badania wykazały, że kwarc był najlepiej zwilżalny (mała wartość kąta zwilżania) przez szkło wodne modyfikowane nanocząstkami MgO oraz Al2O3 w propanolu.

---

The results of studies of quartz wettability by an ecological foundry binder are presented. Water glass modified with nanoparticles of metal oxides, such as: MgO, Al2O3 and ZnO in organic solvents (methanol or propanol) was used as a binder in the investigations. The nanoparticles were undergoing electrochemical synthesis in the process of anodic dissolution of metals such as Zn, Al, Mg. Wettability was assessed by measuring the time-related changes of the contact angle θ in a quartz-water glass system. In the measurements of the contact angle a prototype apparatus and previously developed methodology were used. Systematic tests of the quartz wettability by water glass modified with nanoparticles have indicated that this parameter depends, among other things, on the amount of the introduced modifier, and on the type of nanoparticles and type of the solvent applied. The performed investigations have proved that quartz was best wetted (small contact angle) by water glass modified with the nanoparticles of MgO and Al2O3 in propanol.