本文研究了以硅溶胶为粘结剂，氧化锆为耐火材料来制备氧化锆／石墨复合型芯的制备工艺；并分析了金属颗粒作为冷却剂在金属凝固过程中应用的可行性、金属颗粒的冷却能力以及金属颗粒作为辅助冷却剂在定向凝固的液态金属冷却法中的应用，得出以下结论：（1）以硅溶胶为粘结剂，氧化锆为耐火材料来配制涂料，采用刷涂石墨型芯的方法来制备的氧化锆／石墨复合型芯经800℃和1000℃实际浇铸实验，结果证明型芯的强度足够满足实际浇铸要求。（2）型芯制备的工艺为：氧化锆涂料的粉液比1：3.0～3.5，粘度控制为13～20×10^-6m²／s，密度2.0～2.5g／cm³；涂层层间干燥参数温度22～25℃，湿度45％～60％；型芯的最佳焙烧工艺为焙烧温度1000℃，保温时间2小时。（3）在金属凝固过程中用固态金属颗粒作为冷却剂能加快金属的冷却速度，用固态金属颗粒作为冷却剂是可行的。（4）熔点低的金属颗粒作为冷却剂的冷却效果优于高熔点的金属颗粒；在加入的冷却剂完全熔化的条件下，加入的金属颗粒越多，金属的冷却速度越快，冷却效果越明显。（5）金属颗粒作为辅助冷却剂应用于液态金属冷却法中，不但能加快金属的冷却速度，而且能有效地降低液态金属冷却剂的温度，从而增加液态金属冷却剂的作用时间；而且加入的颗粒越多，金属的冷却速度越快，液态金属冷却剂上升的温度越小，冷却剂的作用时间越长。