臺灣博碩士論文加值系統

本文主要在精密鑄造陶殼模製程中的背漿，添加高嶺土添加劑，探討高嶺土添加劑對泥漿對及所製作之陶殼模性能的影響。
主要探討泥漿黏度值丶pH值丶泥漿流變性等，對於陶殼模性能的影響，主要探討陶殼模濕態丶高溫丶殘留破斷強度及高溫透氣度。
實驗結果顯示:泥漿性能方面，高嶺土添加劑添加量在3wt%及5wt%時，泥漿pH下降程度有減緩趨勢，而當添加量到達10wt%時，pH值則下降的趨勢更為明顯。
在陶殼模性能方面，當高嶺土添加於背漿時，陶殼模高溫及殘留破斷強度隨著添加量增加而增加，而濕態破斷強度因高嶺土保水性而造成陶殼模乾燥不足，在陶殼模內部產生應力，使濕態破斷強度下降。高溫透氣度方面，當添加於背漿時，其透氣度隨著添加量的增加而下降，在乾燥時間方面，均隨著添加量增加而增加。在不同燒結持溫時間對添加高嶺土陶殼模高溫及殘留破斷強度方面，持溫1h和3h對陶殼模高溫及殘留破斷強度均無明顯的影響。

關鍵字: 精密鑄造，高嶺土添加劑，泥漿性能，陶殼模性能

The effect of kaolin additive on the properties of backup slurry and ceramic shell mold has been studied.
The main concern of the kaolin additive in the backup slurry was its effect on the viscosity, pH and rheology; and for ceramic shell mold, was its effect on green strength, hot strength, fired strength and high temperature permeability.
The results showed: for the properties of backup slurry, the decline of pH was relaxed when the amount of kaolin additives were 3 wt% and 5 wt%; when the adding amount was up to 10 wt%, the decrease of pH was more obviously.
For the properties of ceramic shell mold, the hot strength and fired strength were increased with the increase of the adding amount of kaolin. The green strength of the ceramic shell mold was lowered owing to the water retention property of the kaolin additive which resulted in the deficiency of drying and caused the internal stress of the ceramic shell mold. The high temperature permeability was reduced with the increase of the amount of kaolin additive. And the drying time was also increased with the increase of the additive. There was no visible difference between 1h and 3h sintering duration for the effect of kaolin additive on the hot strength and fired strength of the ceramic shell mold.

Keywords: Investment casting, Kaolin additive, Slurry properties, Ceramic shell mold properties.

摘要 I
ABSTRACT II
致謝 II
目錄 IV
表目錄 VII
圖目錄 VIII
第一章 緒論 1
1-1研究背景 1
1-2精密鑄造特色及種類 2
1-2-1 精密鑄造特色 2
1-2-2精密鑄造種類 2
1-3 精密鑄造泥漿添加劑 7
1-4 精密鑄造陶殼模黏結劑 9
1-5 研究動機與目的 11
第二章 理論基礎與前人研究 12
2-1 前言 12
2-2 高嶺土工業應用研究 13
2-3 高嶺土性能 14
2-3-1 Kaolin之基本結構 14
2-3-2 Kaolin相變態行為 15
2-3-3模來石 17
2-3-3-1 模來石的組成與構造 17
2-3-3-2 模來石的形狀 19
2-3-3-3 模來石的性質與應用 19
第三章 實驗步驟與儀器 20
3-1 實驗設計 20
3-1 實驗步驟說明 23
3-1-1添加劑材料性能分析 23
3-1-1-1 高嶺土粉末的相分析 23
3-1-1-2 高嶺土粉末的熱性能分析 23
3-1-1-3 高嶺土粉末試片的顯微觀察 23
3-1-2泥漿製備 24
3-1-3 製作陶殼模試片 24
3-1-3-1 陶殼模乾燥時間量測 26
3-1-3-2 陶殼模性能量測 26
3-2實驗材料 29
3-2-1 高嶺土 29
3-2-1-1 高嶺土粉末粒徑 29
3-2-1-2 高嶺土粉末成份 30
3-2-2鋯粉 31
3-2-3矽膠液 32
3-2-4馬來粉 32
3-3 實驗儀器 34
3-3-1 材料分析儀器 34
3-3-2 pH量測儀 34
3-3-3 流變儀 35
3-3-4 滾筒及球磨機 35
3-3-5自轉桶攪拌器 36
3-3-6 破斷強度試驗機 38
3-3-7 高溫透氣試驗機 38
第四章 結果與討論 40
4-1 材料分析 40
4-1-1高嶺土粉末分析 40
4-1-2高嶺土粉末的熱性質分析 41
4-1-3高嶺土粉末的相變態分析 44
4-1-4高嶺土粉末液相生成溫度 44
4-1-5高嶺土粉末微結構分析 45
4-2 高嶺土添加劑對泥漿性能影響 51
4-2-1高嶺土添加劑對泥漿黏度及流變性影響 51
4-2-2高嶺土添加劑對泥漿pH值的影響 56
4-2-3高嶺土添加劑對泥漿保水特性影響 59
4-3 高嶺土添加劑對陶殼模性能的影響 61
4-3-1 高嶺土添加劑對陶殼模破斷強度的影響 61
4-3-2 高嶺土添加劑對陶殼模透氣度的影響 66
4-3-3 高嶺土添加劑對陶殼模乾燥程度的影響 67
4-4高嶺土添加劑對鑄件殘留強度的影響 70
第五章 結論 72
參考文獻 74

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