消失模鑄造是一種先進制造技術，作為關鍵技術之一的涂料技術是制約其發(fā)展及推廣的重要因素。耐火粉料是消失模涂料的主要組成部分，大約占50%以上，它直接影響著涂料的工藝性能和工作性能，它的物理化學性質在很大程度上決定了涂料的使用效果，因此研究并進而恰當?shù)剡x取合適的耐火粉料是保證鑄件質量的關鍵。其中耐火粉料的顆粒形狀尤為重要，纖維狀顆粒屬于不等軸粒子，在涂料中起著特殊的作用。本文就纖維狀硅灰石對消失模涂料性能的影響做了初步研究。

1  試驗材料及試驗方法

1.1試驗材料

    試驗用消失模涂料的耐火粉料為莫來石一硅灰石的組合，其中硅灰石占耐火粉料的比例為O—30%（質量分數(shù)）。

1.2涂料性能測試方法

1.2.1  涂料工藝性能測試方法懸浮率：采用柱塞量筒法測定。

    涂掛性：將實際使用的泡沫塑料模樣浸涂后，用肉眼觀察評價涂掛情況。

    烘干抗裂性：肉眼觀察烘干后涂片的開裂情況。 常溫抗彎強度：將涂片烘干后采用自制的測試裝置測試涂片的抗彎強度，兩支點間距為41mm.其原理如圖3所示。

1．托盤天平2．加載物3．支點4．刀口5．涂片試樣高溫抗彎強度：將涂片烘干后，置于高溫爐中于900 0GF加熱lOmin，取出冷卻后，用抗彎強度測試裝置進行測試。不難看出，此處實際上測試的是涂片經高溫后的殘留抗彎強度，只在一定程度上反映涂料高溫強度的變化趨勢。

    常溫透氣性：采用STZ型透氣性測定儀測定涂料的常溫透氣率。先在測型砂透氣性用的標準試樣筒端面涂抹一薄層凡士林，將涂片貼在涂有凡士林的端面上，然后將試樣筒套在透氣性測定儀的試樣座上，{zh1}在涂片上壓上通孔壓蓋（如圖4所示）后即可測試。先讀出水柱高度，再從水柱壓力和透氣率的換算表上查得透氣率涂料透氣率測試裝置。

    高溫透氣性：鑒于高溫透氣率的測試一方面比較困難，另一方面各種測試方法各有利弊，互相之間可比性較差，故本實驗采取如下方法：先將烘干后的涂片試樣置于高溫爐中-于900℃下加熱lOmin，取出冷卻后再利用常溫透氣率的測試方法來測試其透氣率，以此來衡量涂料的相對高溫透氣性大小。此方法簡單易行，有較好的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)重現(xiàn)性，彼此之間也有較好的可比性，在一些具體條件下能夠反映涂料高溫透氣性的變化趨勢。

2試驗結果及分析2.1涂料的工藝性能2.1.1涂料的懸浮率。

    隨硅灰石含量的增加，涂料懸浮率提高，懸浮性變好，從而在貯存過程中具有良好的防沉降能力。硅灰石特有的纖維狀形態(tài)使它在涂料懸浮液中易于形成網狀結構，這種結構使得粉料顆粒不易下沉。

2.1.2涂料的觸變指數(shù)

    隨硅灰石含量的增加，涂料觸變指數(shù)提高，觸變性變好。這可以理解為由于硅灰石的微觀顆粒為不等軸的纖維狀，在水懸浮體系中通常傾向于形成交錯排列的網狀或體型結構。而這種結構在受到諸如剪切力等外力作用時，可能被打散而形成新的結構，如平行排列等。當外力撤除后，顆粒重新交錯排列，恢復成網狀或體型結構。體現(xiàn)出針形和盤形的粒子比球形粒子產生較明顯的觸變效果的特征。

2.1.3涂掛性

    通過觀察實際使用的EPS模樣浸涂后的涂掛情況可以看出，隨硅灰石含量的增加，滴淌量減少，EPS模上的涂層厚度增加。當硅灰石含量低于5%時，滴淌嚴重，涂層很??；當含量在10%一20%時，

涂層平整、光潔、無堆積；而當含量高于25%時，基本上不滴淌，而涂層很厚。纖維狀的硅灰石顆粒較球狀顆粒有較大的比表面，表面能較高，在涂料體系中易于形成某種網狀結構，這種結構使得較多載液包于其中，自由流動液體減少，涂料變稠。

2.2涂料的工作性能

2.2.1烘干抗裂性

    彎強度均隨涂料中硅灰石含量增加而提高，且高溫抗彎強度低于常溫抗彎強度。同時，測常溫抗彎強度時，觀察涂片斷裂時的撓度（或天平指針所擺的角度）可作為涂片的韌性指標；隨硅灰石含量的增加，涂片的韌性亦有所提高，當含量達到25%以上時，撓度可達5mm。

    硅灰石的加入使得涂片強度提高，是因為纖維狀硅灰石穿插于涂層的基體之上，形成網絡狀結構，相當于起到加強筋的作用。而高溫抗彎強度低于常溫抗彎強度則與高溫狀態(tài)下有機粘結劑燒失而耐火粉料尚未燒結有關。

2.2.3常溫及高溫透氣性

    隨硅灰石含量的增加，涂料的常溫透氣性和高溫透氣性均提高，且高溫透氣性高于常溫透氣性。因為當硅灰石含量超過10%時，此時它在骨料中的比例較大，大量的纖維狀硅灰石容易在涂層中形成體型網狀結構，從而形成更多的微觀空隙連通區(qū)，使透氣性提高。而高溫透氣性高于常溫透氣性則與高溫狀態(tài)下有機粘結劑的燒失有關。這里值得指出的是，當硅灰石含量低于10%時，烘干后的涂片有裂紋，硅灰石含量高，也即涂層對液態(tài)EPS的吸收能力增強。

3  結論

    (1)所用涂片的制作方法有較好的穩(wěn)定性，從而為后續(xù)的測量工作提供了保證。

    (2)纖維狀硅灰石顆粒屬于不等軸粒子，它能提高消失模涂料的懸浮性、觸變性及涂掛性等工藝性能，從而改善涂料的操作性能。

    (3)當涂料（莫來石一硅灰石系列）中硅灰石含量低于10%時，涂料的烘干抗裂性較差；當硅灰石含量超過10%時，隨其含量的增加，涂料的抗彎強度和透氣性提高。