（1）选定陶瓷浆料用耐火材料时，不可不顾及所浇合金种类、铸件特点；也不可不斟酌耐火材料的粒度组成 耐火材料是陶瓷浆料中的骨干材料，一般应根据浇注合金的种类、铸件的大小和要求来选定，对于尺寸精度和表面质量要求较高的合金钢热锻模、玻璃器皿模和压铸型模等，应选用杂质少（由于硅酸乙酯水解液呈现酸性，必须严格控制耐火材料中碱金属、铁氧化物等杂质含量）、耐火度高、热膨胀系数小、热稳定性好的刚玉粉、锆砂粉、碳化硅粉等作为陶瓷型浆料的耐火材料；对于铸铁件和铸铝件，则可选用价格较便宜的铝矾土或硅石粉等作为耐火材料。必须指出的是，铝矾土粉虽然价格较便宜、资源丰富，但用其制作的陶瓷型裂纹较多，清砂困难；而刚玉粉和锆砂粉，密度大，浆料易沉淀，价格也贵，因此采用几种耐火材料按适当比例配合使用，既能改进陶瓷浆料的性能，又能降低成本。

图5-238 采用水玻璃砂套的陶瓷型制作过程

1—模样 2—砂箱 3—水玻璃砂 4—排气孔 5—灌浆孔 6—陶瓷浆 7—空气喷嘴

耐火材料选定后，还应以陶瓷型强度、抗变形性、溃散性、透气性等方面来决定耐火材料粒度组成。耐火材料应有合理的粒度与分布，因为它对于提高陶瓷型的表面质量、尺寸精度和强度、防止铸型裂纹都有十分重要的作用。耐火材料的粒度与分布适宜，陶瓷层的紧实度高，陶瓷型的质量好。通常陶瓷浆料中的耐火材料，都是由几种不同粒度的粉状物所组成。对于小件和表面质量要求高的铸件，粒度细的细粉可适当多一些，但不应超过60%；对于较大的铸件，则粒度粗的粗砂应适量多用些，但也不宜过多，尤其是密度大的锆砂或刚玉，容易使浆料沉淀而影响陶瓷型的质量。

（2）陶瓷型常用的粘结剂是硅酸乙酯水解液。为确保陶瓷型有足够的强度，水解液中的加水量不宜过多；为了防止陶瓷型在喷烧或焙烧阶段产生大的裂纹，也不可忽视在水解时能采取的可能措施 陶瓷型常用的粘结剂为硅酸乙酯，原硅酸乙酯只有经过水解反应才具有粘结能力。水解是水中的羟基（—OH）取代硅酸乙酯中的乙氧基（—OC₂H₅）的过程。水解过程影响着硅酸乙酯水解液的质量。水解1kg硅酸乙酯所需加水量B（g）计算如下

B=400Mα

式中 M——置换1mol—OC₂H₅所需的H₂O摩尔数，M=H₂O/OC₂H₅；

α——硅酸乙酯中—OC₂H₅的质量分数（%）。M的数值由工艺人员事先选定，一般M在0.25～0.75之间，M与陶瓷型强度的关系如图5-239所示。可知，为保证陶瓷型有足够的强度，水解硅酸乙酯所加水量不可太多。

另外，水解硅酸乙酯时，除硅酸乙酯和水外，常还加入一些其他原材料，其名称和作用见表5-107。为了防止陶瓷型在喷烧或焙烧阶段产生大的裂纹，往往在水解时加入占硅酸乙酯质量分数0.5%左右的醋酸或甘油。为改善陶瓷型的透气性，常用的透气剂是双氧水，其加入量为耐火粉料质量分数的0.2%～0.5%。

表5-107 水解用部分原材料

图5-239 水解液加水量与陶瓷型强度的关系

1—高温强度 2—残留强度 3—常温强度(www.daowen.com)

（3）为缩短用硅酸乙酯水解液配成的陶瓷浆料的胶凝时间，不可不在浆料中加入适量的合适催化剂 硅酸乙酯水解液配成的陶瓷浆料往往需要很长时间才能胶凝。生产陶瓷型时，为缩短胶凝时间，必须加入催化剂。图5-240所示是硅酸乙酯水解液pH值与胶凝时间对数的关系曲线。从图5-240可以看出，水解液pH值在1.5～2.0最稳定，而pH值在5.0～6.0最不稳定。因此，可加碱性或强酸作催化剂，改变水解液的pH值，使浆料迅速胶凝成形。表5-108为陶瓷型的陶瓷浆料常用催化剂，目前国内多用无机碱性催化剂，如Ca（OH）2和MgO（化学纯）。陶瓷浆料中加入Ca（OH）2，作用强烈，胶凝时间短，适用于中小件，其加入量为水解液质量分数的0.2%～0.5%；加入MgO，作用和缓，胶凝时间较长，适合于大件，其加入量为水解液质量分数的0.5%～1.0%。

国外大多采用有机催化剂，可提高陶瓷型强度性能（见图5-241），并可使陶瓷型在一个较长时间范围内起模，大大改善其起模性能。例如采用质量分数为5%的三乙醇胺水溶液或采用质量分数为10%的三乙醇胺水溶液与丙三醇各50%配成的溶液作催化剂，前者的加入量为水解液质量分数的8%～12%，如果用后者，其加入量则为10%～12%，不仅作用和缓，可使陶瓷型在一个较长时间范围内起模，而且喷烧时汽化、表面质量好、强度高。

图5-240 硅酸乙酯水解液pH值与胶凝时间对数的关系曲线

表5-108 陶瓷型的陶瓷浆料常用催化剂

图5-241 各种催化剂对陶瓷型强度的影响

—高温强度 —残留强度 □—常温强度

至于胶凝时间的具体控制，整体来说，合理的胶凝时间应保证催化剂加入浆料能混合均匀、灌注时有良好的充填复制能力，又能及时胶凝，防止耐火材料沉淀、偏析。通常大件陶瓷型结胶时间应控制在8～15min左右，中小件控制在4～6min。

（4）为防止用硅酸乙酯水解液配成的陶瓷浆料粘附模样表面，不可不采用分型剂 由于硅酸乙酯水解液粘附能力较强，其中的乙醇对许多物质的溶解能力又较大，因此陶瓷型浆料很容易粘附在模样表面上，造成起模困难，严重影响铸型的表面质量。为此在模样表面上应涂上一层脱模能力较强的分型剂。目前广泛采用的分型剂有：上光蜡、石蜡、变压器油、凡士林、黄油、硅油、树脂漆和聚苯乙烯液等。表5-109为不同分型剂对陶瓷型表面质量的影响，其中以聚苯乙烯液涂覆性能最好，可任意调节黏度，涂层均匀，成膜快，脱模效果好，一次涂膜可供多次、甚至数十次灌浆使用。其次是各种树脂漆，其脱模作用保持时间较长，可作为半永久性的分型剂，但是应注意使树脂漆膜充分干燥，否则浆料中的乙醇会使漆层泡胀，剥落，破坏母模的表面质量。黄油太稠，难以涂刷均匀。硅油虽有脱模效果，但是它不易干燥成膜，灌浆时易将油膜冲掉，从而降低型面的表面质量。

表5-109 不同分型剂对陶瓷型表面质量的影响