铸造硅砂粒度，硅含量检测

铸造硅砂（又称石英砂）的粒度与含硅量，是决定其耐火度、透气性及铸件表面质量的核心指标。依据标准主要有GB/T 9442-2010《铸造用硅砂》和 JB/T 9224-2018《铸造用硅砂化学分析方法》。

主要检测标准

检测项目 标准依据 方法

粒度（AFS细度） GB/T9442-2010（铸造用硅砂）

GB/T2684-2009（铸造用砂及混合料试验方法） 筛分法（标准筛）

含硅量（SiO₂） GB/T7143-2010《铸造用硅砂化学分析方法》 挥发重量法（仲裁）或 X射线荧光光谱法（XRF）

粒度检测（筛分法，AFS细度）

1. 原理

通过套筛筛分，称量各筛上砂粒质量，计算平均细度（AFS细度，单位：g/100g 或AFS细度数）。

2. 仪器

标准套筛：筛孔尺寸（目数）可选 12， 20，30， 40， 50， 70， 100， 140， 200， 270（目），底盘。

振筛机（电动，振幅30-40mm）或手筛。

天平（精度 0.1g）。

3. 步骤

取 100g（干燥）硅砂（在 105℃ 烘干1h）。

将套筛按孔径由大到小叠放（Zui上层 12目，Zui下层270目+底盘）。

倒入砂样，盖好盖子，振筛15min。

称量各筛及底盘上砂的质量（g）。

计算 AFS细度（或质量分数）。

4. AFS细度计算

AFS 细度（读数）= Σ（各筛质量分数 ×相邻筛平均孔径） / 100

注意：AFS细度数值越大，表示砂越细。

示例（部分数据）：

筛目 孔径（μm） 筛余质量（g）质量分数（%）

30目 600 1.2 1.2

40目 425 8.3 8.3

50目 300 25.425.4

70目 212 32.132.1

100目 150 18.618.6

140目 106 9.59.5

底盘 — 4.9 4.9

AFS 细度 = Σ（质量分数 × 相邻平均孔径）/ 100。

相邻平均孔径如 30/40 平均 510μm，40/50 平均 362μm， 以此类推。

含硅量（SiO₂）检测

1. 挥发重量法（仲裁法）

原理：用（HF）与 SiO₂ 反应生成 SiF₄挥发，称量灼烧前后的质量差。

步骤：

称样：取 1.0000g 硅砂（研磨至200目），铂金坩埚（已恒重）。

灼烧：1000℃ 灼烧30min，冷却称重（m₁）→（除去有机杂质）。

加酸：加 10mL HF（40%）+ 3滴H₂SO₄（1+1），加热至白烟冒尽，挥发 SiF₄。

再灼烧：1000℃ 灼烧30min，冷却称重（m₂）。

结果计算：