（1）石膏型铸造用石膏不可不选用半水石膏，最好用α型半水石膏 天然石膏或生石膏，其化学式为CaSO₄·2H₂O，又称二水石膏，是由单一化合物硫酸钙组成。在工业生产条件下，二水石膏的相变如图5-249所示，有五种变态、七个变体，其中硬石膏不能配成石膏浆料使用，故不能用于石膏型铸造中；二水石膏含水量过多，所制石膏型强度低，也不能用于石膏型铸造；常用石膏型的石膏为半水石膏。

半水石膏加水后的水化反应式为：CaSO₄·0.5H₂O+1.5H₂O→CaSO₄·2H₂O+Q

从反应式可知，在半水石膏转化成再生二水石膏的同时，产生放热反应，所以当它与水拌和后，每隔一定时间测定其结合水的含量或测定它的温度变化及电导率变化等，即可判别半水石膏水化反应的程度。

从图5-249所示可知，由于加热条件不同，半水石膏有α型和β型两种，两种半水石膏在微观结构上基本相似，但在宏观性能上却有较大差别，见表5-112。α型半水石膏具有致密、完整而粗大的晶粒，故总比表面积小。β型半水石膏因多孔、表面不规律，似海绵状，其表面积大，致使两种半水石膏比表面积差别悬殊。在配成相同流动度（标准稠度）的石膏浆料时，α型半水石膏所需水固比低，浆料凝固后强度就高，而且在加热冷却过程中，β型半水石膏膨胀收缩远比α型半水石膏大（β型半水石膏的收缩为α型半水石膏的三倍），裂纹倾向严重。因此，α型半水石膏更适合于作为石膏型铸造用材料。

图5-248 石膏型铸造工艺过程

图5-249 工业生产条件下二水石膏的相变

表5-112 两种半水石膏的性能

（2）为使半水石膏，尤其是β型半水石膏能用于石膏型制作，不可忽视改性工作α型和β型半水石膏在加热冷却过程中，由于膨胀收缩均较大，导致石膏型裂纹倾向严重，尤其是用β型半水石膏时，700℃的收缩为α型半水石膏的三倍，很难用于石膏型。为降低石膏的收缩和热裂倾向，把储量很大的β型半水石膏推广应用起来，以降低石膏型的成本，我国航空工业科研人员对此作了很有成效的改性工作。他们是在α型和β型半水石膏中加入不同比例的G型改性剂（如琥珀酸钠和柠檬酸钠等有机化合物）和M型改性剂（如氯化钠、氯化钡、硫酸镁等无机盐），使α型和β型半水石膏的热膨胀曲线由收缩型改为膨胀型，加热到700℃的线量变化均为正值。这不但大大减小了石膏的收缩，而且使α型和β型这两种半水石膏的热膨胀收缩的差别显著减小（其差异≤0.2%），并趋于接近（在700℃，未改性的β型半水石膏的收缩为α型半水石膏的三倍）。

（3）配制的石膏型用石膏浆料时，通常不可不加入填料 为使石膏型具有良好的强度，减小其收缩和裂纹倾向，需要在石膏中加入大量填料。填料应有合适的熔点、耐火度、良好的化学稳定性、合适的线膨胀率、小的发气量及吸湿性等性能，常用作填料的材料为硅砂、硅石粉、石英玻璃、硅线石、莫来石、煤矸石、铝矾土、刚玉、锆砂、滑石粉、波特兰水泥、石棉、无碱玻璃纤维等。

（4）为调整或改善石膏浆料的某些工艺性能（如凝结时间等）和石膏型的某些性能（如提高焙烧后强度，改变其线膨胀率等），不可不在石膏浆料中另外加入有关添加剂 添加剂是石膏型造型材料中仅次于填料的辅助材料，是为调整或改善石膏型浆料的某些工艺性能（如凝结时间等）和石膏型的某些性能而另外加入的添加物。目前可把添加剂分为五类：(www.daowen.com)

1）促凝剂和缓凝剂：调整石膏浆料凝结时间（速度）的添加剂。

2）增强剂：增加石膏型强度的添加剂。

3）减缩剂：降低石膏型收缩和裂纹倾向的添加剂。

4）发泡剂：生产发泡石膏型用。

5）溃散剂：增加石膏型溃散性，便于铸件清理的添加剂。

按添加剂的化学性，又可把添加剂分为有机添加剂和无机添加剂两大类。

常用的添加剂及其作用见表5-113。

表5-113 石膏型用添加剂及其作用

（续）