制造业的高速发展使得高质量、高精度的精密件越来越被广泛使用,而精密件的广泛使用又促进了制造业的快速发展。熔模石膏型精密铸造技术成为二者之间快速发展的重要桥梁。而熔模石膏铸型的性能成为两者发展的基石。熔模石膏铸粉的流动性影响着灌浆是否成功,而石膏铸型的强度和抗热裂性对金属液完全充型影响甚大,进而石膏铸型的线收缩率影响着铸件的尺寸精度。熔模石膏铸型虽易成型,但其性能却影响铸件质量。由此,引出本文探究点——熔模石膏铸型性能,研究了填料、外加剂和改性玻璃纤维对熔模石膏铸型性能的影响,通过测试分析了熔模石膏铸粉的流动性、初终凝时间和石膏铸型的强度、线收缩率、抗热裂性,得出了较为优异的石膏铸粉配方,并进一步对熔模石膏铸粉循环可利用性进行了分析,论文的主要研究内容及结果如下:(1)探究了煤矸石和硅藻土对熔模石膏铸粉流动性、凝结时间和铸型强度、线收缩率等性能影响。煤矸石和硅藻土为多孔的耐火材料,煤矸石和硅藻土同时掺入石膏铸粉中,焙烧后的石膏晶粒间搭接良好、密实、铸型强度高。煤矸石含量为20%且硅藻土含量为10%时,石膏浆料的流动直径为90mm,初凝时间为7min,终凝时间为17min,湿态的抗折强度为2.02MPa,抗压强度为2.3MPa,焙烧后的抗折强度为0.458MPa,抗压强度为1.07MPa,线收缩率为0.320%。在煤矸石含量为10%且未含有硅藻土时,石膏浆料的流动直径是240mm,初凝时间为13min,终凝时间为26min,湿态的抗折抗压强度分别为1.17MPa、1.78MPa,焙烧后的抗折抗压强度分别0.295MPa、0.56MPa,线收缩率为0.669%。(2)分别探究了不同外加剂对熔模石膏铸粉流动性、凝结时间和焙烧后铸型强度等性能的影响,其中外加剂主要有聚羧酸减水剂、三聚氰胺减水剂、硅溶胶和硼酸;随着聚羧酸减水剂掺量的增加,其显著增强石膏铸粉浆料流动性的同时严重缓凝了石膏铸粉浆料,0.1%的掺量较为适合石膏铸粉。水﹕硅溶胶的比例小于1﹕1时,硅溶胶能促进石膏铸粉浆料的流动性、恰当的延长了凝结时间同时增强了石膏铸型的强度。水﹕硅溶胶为4﹕1时,石膏铸粉浆料的流动性最佳;水﹕硅溶胶为1﹕1时,石膏铸型的强度最佳。硼酸对熔模石膏铸粉浆料的流动性,凝结时间影响较小,但硼酸能较为显著的增强石膏铸型的强度。(3)利用L9(3~4)正交实验方法探究了硅烷偶联剂KH550改性玻璃纤维后玻璃纤维的长度、掺量以及硅烷偶联剂KH550在玻璃纤维表面固化时间对熔模石膏铸型强度的影响,并进一步探究了玻璃纤维对熔模石膏铸型抗热裂性能的影响。改性玻璃纤维的长度、掺量对石膏铸型强度性能影响较大,偶联剂KH550在玻璃表面固化时间对其强度性能影响较小。长度为10mm,掺量为0.6%的玻璃纤维石膏铸型的抗折强度是1.84MPa,抗压强度是1.91MPa,分别比石膏铸型基体的抗折抗压强度增加178.79%,17.90%,且其具有良好的抗热裂性。(4)通过向原始熔模石膏铸粉中加入不同含量的再利用熔模石膏铸粉,对其再利用的可行性进行了分析。通过制样过程中熔模石膏铸粉流动性的损失及测试样强度的降低,得出再利用熔模石膏铸粉性能不佳。通过以上的实验研究,得出性能较为优异的熔模石膏铸粉配方:石膏:石英粉:莫来石:煤矸石:硅藻土=35﹕8﹕27﹕20﹕10,玻璃纤维长度为10mm,掺量为0.6%,水﹕硅溶胶=4﹕1。