熔模精密铸造是一种近净成形加工的液态金属成形技术,所得到的铸件一般具有较高的尺寸精度和表面质量。硅溶胶作为一种优质水机粘结剂,广泛应用于熔模精密铸造型壳制备,其所制备的型壳高温强度好,高温抗变形能力强,性能稳定,制壳工艺简单。但硅溶胶型壳现存的突出缺陷是型壳的常温强度低,透气性差,制壳周期长、铸件清理困难。故寻求一种新型的型壳制备工艺具有重要意义及实际应用价值。本文以气流铺覆蒲绒纤维的方法来增强硅溶胶型壳的综合性能。将单纤长度为4~9mm的多束节树枝状蒲绒纤维,通过气流作用将纤维铺覆到型壳背层涂料上,其铺覆纤维量按涂挂在型壳试样的背层涂料中耐火粉料质量的0.2%~1.0%变化。本试验主要研究分析不同铺覆量对纤维增强型壳强度的影响规律,制定了详细的焙烧工艺,并对优异的纤维铺覆量增强硅溶胶型壳的透气性以及高温变形量等特性进行测定。为了提高熔模铸造用硅溶胶型壳的强度和高温抗变形能力,本文以蒲绒纤维作为型壳的增强相。研究发现,在铺覆装置容器内铺放蒲绒纤维量为6%,进行气流铺覆时,纤维在容器内悬浮分散度好,提高了背层涂料中纤维铺覆均匀性,且气流铺覆时间不宜大于30s,否则涂料会出现一层干燥薄膜,降低了纤维粘挂性。试验过程中发现,当纤维铺覆量为1.0%时,蒲绒纤维几乎覆盖整个涂料表面层,撒砂时,砂粒粘附涂料的性能降低,造成撒砂不均匀,影响型壳综合性能。研究结果表明,当蒲绒纤维铺覆量为0.4%时,型壳的湿强度达到最高为3.24MPa,比未增强型壳试样增长了11.62%。随着纤维铺覆量继续增加,纤维出现结团、缠绕等现象,纤维增强型壳效果越小,甚至对基体产生割裂作用。蒲绒纤维对焙烧后硅溶胶型壳强度的测试研究结果表明:铺覆纤维的复合型壳经焙烧后型壳强度随着纤维量的增加,呈先增后降的趋势。在硅溶胶型壳常温强度最高值的铺覆纤维量0.4%时,经焙烧后型壳高温强度也达到最高值,为5.91MPa,较空白型壳试样,增幅达到了16.8%;铺覆蒲绒纤维量为0.4%时,型壳试样的高温自重变形量为0.54%,满足熔模精密铸造对型壳变形量的要求。高强复合型壳的透气性较普通型壳有所提高,涨幅大约为32.5%,有利提高铸件的表面质量。