对铸造用砂有哪些基本要求？铸造用砂的耐火度及最低共熔点有何区别？ 简述砂粒的角形系数表示的意义。 简述石英砂的矿物组成及其用途。 非石英砂有哪几种，了解它们的矿物组成及其用途。 * * * * 铸造用砂的热物理性能一般包括比热、导热性、蓄热特性和热膨胀性等。其中蓄热特性和热膨胀性是影响铸件质量的主要性能。 蓄热特性常以蓄热系数b表示： 铸造用砂的蓄热特性对铸件凝固有着重要的影响，蓄热系数愈大，吸收的热量愈多，铸件的冷却速度愈快，铸件的结晶组织愈细。表2－1示出在不同耐火材料制成的型壳中铸件的凝固时间及其蓄热系数。 表2－1不同耐火材料的蓄热系数和铸件在型壳中的凝固时间 耐火材料 名称 型壳的初始温度 蓄热系数（J/(m2?℃?s1/2） 凝固时间 石英砂 20 1115.2 54 锆英砂 20 836.4 100.8 石英玻璃 20 627.3 200.4 铸造用砂的热膨胀性是影响铸件尺寸精度，引起铸件产生夹砂等缺陷的重要因素。铸造用砂的热膨胀性主要取决于其化学及矿物组成和所处的温度。不同的铸造用砂的线膨胀率是不同的，而且，随着温度的变化每一种铸造用砂的线膨胀率的变化也是不同的。 图2－1所示为常用耐火材料的线膨胀率随温度变化的规律。 热稳定性亦称抗热冲击性，是指耐火材料抵抗温度急剧变化而不开裂的性能。 铸造用砂在高温液态金属的热作用下，应具有良好的热化学稳定性，不与液态金属及其氧化物发生反应，不与粘结剂的氧化物形成低熔点的共熔物，否则，将使铸件产生粘砂、麻点等缺陷。 原砂中颗粒直径小于0.020mm部分所占的质量分数称为原砂的含泥量。 原砂的含泥量对型砂的强度、透气性和耐火度等性能都有很大的影响。 铸造用砂的含泥量一般用冲洗法测定。它是根据不同大小的颗粒在液体中的下沉速度是不同的原理进行的。 铸造用砂的颗粒组成包括颗粒的尺寸大小和不同颗粒大小之间的分布情况。原砂的颗粒组成对型砂的强度、透气性以及铸型的尺寸精度与表面质量都有很大的影响，是判断铸造用砂质量的重要性能指标之一。 铸造用砂的颗粒组成采用筛分法测定。我国GB9442－88规定的筛孔尺寸与美国铸造学会(AFS)规定的标准基本相同(见表2－2)。 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 底盘 筛孔尺寸（mm） 3.35 1.70 0.850 0.600 0.425 0.300 0.212 0.150 0.106 0.075 0.053 － 美国筛号 6 12 20 30 40 50 70 100 140 200 270 底盘 美国筛孔尺寸（mm） 3.36 1.68 0.841 0.595 0.420 0.297 0.210 0.149 0.105 0.074 0.053 － (1) 列表法：将筛分的结果用表格表示，如表2－3所示。这种方法比较麻烦，不便称呼，且不能立即看出颗粒组成的特征。 (2) 图解法：用横坐标表示筛孔尺寸，纵坐标表示各筛子上的停留量，这种方法可直观地看出颗粒分布，但绘图费事，且不便称呼。 (3) 平均细度法：平均细度是假设砂样的总表面积保持不变的条件下，将砂样换算成同样重量均一直径的颗粒所能通过的筛号表示，砂粒愈细则平均细度值愈大。 单粒砂的颗粒形状可分为 多角形 尖角形 砂粒可分为单粒砂和复合砂粒两种。 圆形砂 粒貌是指砂粒的表面状况。用显微镜或电子显微镜观察砂粒表面，可见其常覆有一层泥、粘土、含水氧化铁和氧化铝等的薄膜，很少有完全干净和光洁的砂粒表面。 每克砂粒的总表面积称为原砂的比表面积。它与原砂的颗粒组成、粒形及粒貌有关。颗粒小的原砂其比表面积大；颗粒组成相同时，圆形的、表面光洁的原砂比表面积小。 铸造用砂的牌号表示如下： 石英砂的主要矿物组成是石英，其次为长石以及少量的云母，铁的氧化物、硫化物和碱金属氧化物等。除石英外，其余的都是原砂的有害杂质。 化学分析主要是确定石英砂中SiO2、K2O、Na2O、CaO和Fe203 等的含量。 在实际生产中是以石英砂中Si02 的含量作为衡量和控制石英砂质量的重要性能指标。 石英在不同温度下有几种同质异构转变并伴随着体积和密度的变化。石英的主要晶型有三种：石英、鳞石英和方石英。每种晶型又有两种或三种变体，即α石英，β石英；α鳞石英，β鳞石英，γ鳞石英；α方石英，β方石英．其中α为高温稳定变体；β和γ为低温稳定变体。 对铸造生产来说，具有重要意义的是石英在573℃由β石英转变为α石英
