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及背砂，以複合添加的方式添加玻璃纖維粉及高分子聚丙烯酸鈉，探討玻璃纖維粉添加劑對背漿性能以及聚丙烯酸鈉添加劑所製作之陶殼模性能的影響，同時並探討複合添加對陶殼模性能之影響。
添加於背漿中，針對泥漿性能的影響，主要探討泥漿黏度值、pH值、泥漿流變性及泥漿壽命等。針對陶殼模性能的影響，主要探討陶殼模濕態(未脫蠟)、濕態(脫蠟後)、高溫、殘留破斷強度，高溫透氣度等性能。
實驗結果顯示，背砂添加聚丙烯酸鈉添加劑會縮短背層乾燥時間，有助於減少陶殼模製作時間，提升高溫透氣度，降低殘留強度，卻也降低濕態及高溫強度，致於無法單一使用此添加劑。背漿添加玻璃纖維粉添加劑會使泥漿壽命降低(泥漿黏度上升)，隨著添加量增加，泥漿黏度上升幅度越大。高溫透氣度隨著添加量增加而下降。添加1wt%玻璃纖維粉之陶殼模高溫強度最高，添加量增加，破斷強度反而有下降的趨勢。以此二種添加劑做為複合添加會有互補的作用，聚丙烯酸鈉添加量達2wt%及玻璃纖維粉添加量達10wt%時，能有效縮短陶殼模乾燥時間、提升高溫透氣度、使高溫強度提升至可以承受高溫金屬液澆鑄的程度。

The effect of glass fiber powder on the properties of backup slurry, and the effect of polyacrylate (PAAS) in the backup stucco on the properties of ceramic shell mold have been studied, repectively.
Then, the effects of composite addition of glass fiber powder and polyacrylate (PAAS) on the properties of slurry and ceramic shell mold have also been studied.
The main concern of the additive in the backup slurry was its effect on the viscosity, pH , rheology and life of slurry; and for ceramic shell mold, was its effect on green strength (pre-dewax), green strength (post-dewax), hot strength, fired strength and high temperature permeability.
The results showed, the addition of PAAS in the backup stucco was in favor of reducing the drying time and also helpful for reducing the time to build ceramic mold, promoting high temperature permeability, reducing fired strength, but decreasing green and hot strength, resulting in not be used this additive alone. The addition of glass fiber powder in the backup slurry could reduce slurry life (slurry viscosity raised); The increased slurry viscosity followed the increase of added amount. The increase of added amount resulted in the decrease of high permeability. The addition of 1wt% glass fiber powder had the highest hot strength, the increase of added amount resulted in the decrease of hot strength. The composite addition of these two additives had a complementary effect; the addition of 2wt% PAAS and 10wt% glass fiber powder were in favor of reducing the drying time, promoting high permeability, and the hot strength of the ceramic shell mold was able to bear the impact of high temperature molten metal.

目 錄
摘 要 I
Abstract II
誌 謝 III
目 錄 IV
表 目 錄 VII
圖 目 錄 VIII
第一章 緒論 1
第二章 文獻回顧及研究動機與目的 7
2.1 聚丙烯酸鈉(Sodium Polyacrylate) 7
2.1.1 聚丙烯酸鈉介紹 7
2.1.2 聚丙烯酸鈉應用 8
2.2 玻璃纖維(Glass Fiber) 9
2.2.1 玻璃纖維介紹 9
2.2.2 玻璃纖維種類 9
2.2.3 玻璃纖維特性 11
2.2.4 玻璃纖維應用 11
2.3 精密鑄造(Investment Casting) 12
2.3.1 精密鑄造介紹 12
2.3.2 精密鑄造種類 12
2.3.3 精密鑄造泥漿添加劑 14
2.4 精密鑄造泥漿及陶殼模特性 15
2.4.1 泥漿特性 15
2.4.2 陶殼模特性 18
2.5 研究動機與目的 20
第三章 實驗方法與步驟 22
3.1 實驗流程 22
3.1.1 實驗流程與步驟分析 26
3.1.2 陶殼模試片製作 27
3.1.3 高溫透氣度試片製作 29
3.2 實驗材料 30
3.2.1 黏結劑 (Binder) 30
3.2.2 耐火材料 30
3.2.3 添加劑 32
3.3 實驗儀器 35
3.3.1 攪拌設備 35
3.3.2 破斷強度試驗機 38
3.3.3 高溫透氣度試驗機 39
3.3.4 pH量測儀 40
3.3.5 高溫燒結爐 40
3.3.6 高壓蒸氣脫蠟機 41
3.3.7 詹氏杯 42
3.3.8 流變儀 43
3.3.9 資料擷取器 44
3.3.10 場發射型掃描式電子顯微鏡 45
3.3.11 光學顯微鏡 47
3.4 實驗環境 47
3.5 試片編號 47
第四章 結果與討論 49
4.1 玻璃纖維粉添加劑分散性 49
4.2 玻璃纖維粉添加劑對背漿性能影響 50
4.2.1 玻璃纖維粉添加劑對背漿黏度及流變性影響 50
4.2.2 玻璃纖維粉添加劑對背漿pH值的影響 53
4.3 玻璃纖維粉添加劑對背漿泥漿壽命的影響 54
4.4 聚丙烯酸鈉添加劑對陶殼模乾燥時間的影響 57
4.5添加劑對陶殼模破斷強度影響 61
4.5.1 玻璃纖維粉添加劑對陶殼模破斷強度影響 61
4.5.2 聚丙烯酸鈉添加劑對陶殼模破斷強度影響 77
4.5.3 複合添加玻璃纖維粉與聚丙烯酸鈉對陶殼模破斷強度影響 79
4.5.4 22S背砂未添加聚丙烯酸鈉添加劑對陶殼模破斷強度影響 81
4.5.5複合添加玻璃纖維粉與22S背砂未添加2wt%聚丙烯酸鈉對陶殼模破斷強度影響 83
4.5.6 複合添加玻璃纖維粉與22S背砂未添加4wt%聚丙烯酸鈉對陶殼模破斷強度影響 84
4.6添加劑對陶殼模高溫透氣度影響 86
4.6.1 玻璃纖維粉添加劑對陶殼模高溫透氣度影響 86
4.6.2 聚丙烯酸鈉添加劑對陶殼模高溫透氣度影響 88
4.6.3 複合添加玻璃纖維粉與聚丙烯酸鈉對陶殼模高溫透氣度影響 88
4.6.4 22S背砂未添加聚丙烯酸鈉添加劑對陶殼模高溫透氣度影響 90
4.6.5 複合添加玻璃纖維粉與22S背砂未添加聚丙烯酸鈉添加劑對陶殼模高溫透氣度影響 90
4.7金屬液對複合添加製作之陶殼模澆鑄衝擊的影響 92
第五章 結論 94
參 考 文 獻 97
附 錄 102

參 考 文 獻
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