消失模铸造具有生产结构复杂、分型困难铸件的优势,但浇注时泡沫模样受液态金属高温影响热解吸热,生成大量产物易形成多相紊流区阻碍充型、改变前沿金属成分,导致铸造缺陷的产生。为更深入了解消失模泡沫热解对铸造充型过程影响规律,需掌握消失模泡沫的热解特性与机理。本文通过实验与理论计算对典型泡沫材料EPS(聚苯乙烯)与St-MMA(聚苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚料)的热解热力学与动力学特征进行研究,探明消失模泡沫热解反应机理。首先,进行了消失模泡沫热解热力学特性的研究。观察消失模泡沫在热作用下形貌演变情况,发现两种消失模泡沫发生收缩塌陷,并且熔融温度不同;利用差示扫描量热法DSC研究泡沫多态吸热机制,EPS泡沫热解气化温度高于St-MMA泡沫,且EPS泡沫与St-MMA泡沫热解吸热量分别为706.71 J/g与605.28 J/g。其次,进行了消失模泡沫热解与热氧化分解动力学特性的研究。发现两种泡沫材料在有氧与无氧气氛下分解行为存在差异,无氧环境会抑制EPS泡沫初始分解、促进St-MMA泡沫初始分解;利用等转化率法与模型拟合法对消失模泡沫热解与热氧化分解动力学进行计算,得到两种泡沫材料在不同环境气氛下反应动力学模型;采用龙格库塔数值积分重构动力学方程,发现重构方程与实验结果基本吻合。最后,进行了消失模泡沫热解挥发性产物与热解机理的研究。发现EPS的产物主要为苯乙烯、甲苯、二聚体、α-甲基苯乙烯、1,2-二苯基乙烯等,St-MMA的产物主要为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、苯、甲醇等。此外根据挥发性产物组成发现消失模泡沫热解反应主要包括链端断裂、链内随机断裂、氢转移、β-断裂、侧链断裂等,探明了泡沫材料的热解机理。