最早使用泡沫模型制造金屬鑄件的方法是美國(guó)人H.F斯洛伊(Shroyer)在1958年4月15日獲得的美國(guó)patent(2830304)。這一天是鑄造史上具有跨時(shí)代意義的日子，我們應(yīng)該把這一天視為消失模鑄造紀(jì)念日。

在Shroyer的patent中，他描述的是用聚苯乙烯(EPS)泡沫板手工拼接泡沫模型，用粘結(jié)砂使之固定進(jìn)行金屬液體澆注的過(guò)程。

這種在當(dāng)時(shí)令人耳目一新的鑄造方法與傳統(tǒng)鑄造不同的是：粘結(jié)砂中不再是空腔，而是實(shí)實(shí)在在的泡沫模型，所以，稱之為實(shí)型鑄造，也就是所說(shuō)的FM或FMCP法。

美國(guó)人Shroyer的patent被德國(guó)人G.哈特曼(G.Hartmann)買斷，在泡沫專家A.維特莫塞(A.Wittmoser)的指導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用，并在1962年首先報(bào)導(dǎo)了將泡沫模型埋在干砂中生產(chǎn)鑄件的方法。這種方法我們稱之為干砂實(shí)型鑄造。

通常，干砂實(shí)型鑄造只用于低密度和低熔點(diǎn)的鑄鋁件，這是因?yàn)殍T鋁件在型腔內(nèi)金屬鋁液熱輻射和對(duì)流導(dǎo)熱的系數(shù)較小，泡沫型和鋁液隙的空隙小，所以，干砂不易潰散。

鑄鐵，鑄鋼時(shí)由于鑄態(tài)金屬的密度大，溫度高，熱輻射和對(duì)流導(dǎo)熱強(qiáng)烈，泡沫氣化速度快，發(fā)氣量大，泡沫型和液態(tài)金屬間的氣隙非常大，所以，干砂顯得強(qiáng)度低，定型困難，控制不當(dāng)，易于潰散塌箱，因此，很少用于鑄鋼和鑄鐵件的生產(chǎn)。

幾乎與德國(guó)G.Harttmann報(bào)導(dǎo)干砂實(shí)型鑄造的同時(shí)期，日本長(zhǎng)野縣工業(yè)實(shí)驗(yàn)所和秋田株式會(huì)社發(fā)明了V法鑄造(Vacuum)。

V法鑄造是英文真空密封法鑄造的字頭，Vacuum是利用塑料薄膜封閉砂箱，抽真空使干砂定型的造型方法。

1980年Shroyer的patent保護(hù)期滿后，使用泡沫模型做鑄造的方法才從壟斷中解放出來(lái)，得到了迅速發(fā)展。聰明的日本人將抽真空使干砂定型的方法應(yīng)用到泡沫型鑄造上，使消失模鑄造和真空鑄造得以同時(shí)發(fā)展，而產(chǎn)生了我們今天共同研討的，具備泡沫模型，干砂，真空三個(gè)工藝條件的鑄造方法。

這種鑄造方法初始名字很多，如：氣化模鑄造，負(fù)壓實(shí)型鑄造，泡沫模型干砂負(fù)壓法鑄造等等，為了避免多種稱謂給描述造成的混淆和誤解，1990年夏季，美國(guó)鑄造協(xié)會(huì)通過(guò)一項(xiàng)協(xié)議，將使用泡沫做模型，干砂埋型，抽真空定型的這種鑄造方法稱為：消失模鑄造，簡(jiǎn)稱(EPC)。

通過(guò)對(duì)消失模鑄造發(fā)展簡(jiǎn)史的回顧，我們可以勾勒出這樣的一個(gè)過(guò)程：消失模鑄造方法的發(fā)展和不斷完善，是由泡沫模型濕砂法(FM法)向泡沫模型干砂負(fù)壓法(FV法)的衍變過(guò)程。這種衍變不僅僅是造型方法的衍變，而是工藝原理發(fā)生了根本的變化。泡沫模型的消失方式發(fā)生了根本的轉(zhuǎn)變。

實(shí)型鑄造的泡沫模型是在開(kāi)放條件下，猛烈燃燒消失。

干砂實(shí)型鑄造多用于鑄鋁體，泡沫模型以液化方式消失為主。

負(fù)壓實(shí)型干砂(消失模)鑄造方法，泡沫模型則是以氣化為主的方式消失。

以上所述的三種方法，不僅泡沫的消失方式不同，定型原理也根本不相同，所以，各自對(duì)涂料性能的要求也不盡相同。

實(shí)型鑄造依靠粉結(jié)劑使型砂定型，又是開(kāi)放式澆注，涂料在型砂和液態(tài)金屬之間主要起隔斷作用，防止發(fā)生難以清除的粘砂。

不抽真空的干砂實(shí)型鑄造型砂定型機(jī)理相對(duì)復(fù)雜，這種方法必須由模型底部注入金屬液，液態(tài)金屬依靠其靜壓力充型，在液面不斷上升的過(guò)程中通過(guò)輻射的導(dǎo)熱方式，把攜帶的熱量傳遞給泡沫模型，泡沫受熱后迅速收縮，液化并滴落在液態(tài)金屬層表面。滴落在液態(tài)金屬表面的液態(tài)泡沫材料受到更高溫度的作用，迅速氣化產(chǎn)生高壓氣體。氣隙間隙的型砂就是依靠氣體的高壓維持模型腔的形態(tài)。

金屬液面不斷的以上凸的形態(tài)上升，液態(tài)的泡沫物瞬間就會(huì)被擠壓在液態(tài)金屬和涂層之間。為避免鑄造缺陷的發(fā)生，這種方法要求涂層有良好的潤(rùn)濕性能，吸收泡沫模型的液化物，并在液態(tài)金屬壓力的作用下使泡沫模型的液化物排除型腔，進(jìn)入砂型間隙。

在液態(tài)金屬高溫的作用下，液態(tài)泡沫在排出的過(guò)程中不斷地氣化進(jìn)入外圍的砂子間隙，此時(shí)，氣化泡沫物的遇冷又凝結(jié)成液態(tài)物質(zhì)，使型砂粘結(jié)定型。

在抽真空的狀態(tài)下，大氣產(chǎn)生的壓力差使型砂緊實(shí)的如同石塊一樣堅(jiān)硬，本文討論的是具有泡沫模型，干砂，抽真空三個(gè)工藝條件的消失模鑄造方法所使用涂料的相關(guān)問(wèn)題。

筆者認(rèn)為，使用泡沫型鑄造的方法有三種，雖然泡沫模都消失，但在我國(guó)的氛圍，只有具備泡沫型，干砂，真空三種工藝條件的鑄造方法才應(yīng)該稱之為消失模鑄造。

消失模鑄造自上世紀(jì)八十年代初進(jìn)入我國(guó)以后，曾經(jīng)歷了很長(zhǎng)一段時(shí)間的渾沌期，行業(yè)內(nèi)曾流傳著一句話：看似簡(jiǎn)單的消失模鑄造，一看就會(huì)，一做就廢!

作為一門獨(dú)立的技術(shù)方法，消失模鑄造應(yīng)該有屬于自己的理論基礎(chǔ)，正是因?yàn)槲覀兒雎粤藢?duì)消失模鑄造特有理論的研究，很長(zhǎng)一段時(shí)間借用傳統(tǒng)鑄造的理論解讀消失模鑄造，才使我們進(jìn)入了與實(shí)際截然性反的誤區(qū)。

當(dāng)我們給自己提出消失模鑄造應(yīng)該研究什么的課題時(shí)，我們才發(fā)現(xiàn)，消失模這個(gè)名字起的很貼切!非常之好!三個(gè)字就罩定了主題!

消失模鑄造就是要研究：模消失!

簡(jiǎn)單的說(shuō)，要研究模消失過(guò)程中的三個(gè)問(wèn)題：模消失的方式，模消失的時(shí)間，模消失的量。

2.1消失模鑄造模的消失方式

消失模鑄造的模是以碳、氫元素為主的化合物，它的消失方式有兩種。

　　1) 氣化消失;

　　2) 燃燒消失。

消失模鑄造澆注過(guò)程中如果液態(tài)金屬能封閉住直澆道，不使空氣進(jìn)入型腔，在高溫?zé)o氧的條件下模型的泡沫材料就會(huì)由大分子裂解成小分子，由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)通過(guò)涂層被真空吸走排出。

如果澆注的過(guò)程中有空氣被吸入型腔，泡沫材料就會(huì)發(fā)生猛烈的燃燒。這個(gè)常識(shí)我們每個(gè)人都有，泡沫燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的游離碳和碳束。這是因?yàn)榭諝庵械难鯘舛炔怀渥?，活潑的氫原子與氧結(jié)合，而使碳游離。游離的碳和碳束溶于液態(tài)金屬，會(huì)發(fā)生彌漫性增碳，碳偏析光亮碳，使鑄件的材質(zhì)，品質(zhì)和加工性能發(fā)生改變。

灰口鐵和球鐵的碳濃度較高，吸碳傾向不明顯，碳鋼的碳濃度很低，貪婪的吸收碳，泡沫燃燒產(chǎn)生的游離碳就成了鑄鋼件的致命殺手。所以，早期很少有人能做好消失模的鑄鋼件，特別小干型鑄鋼件。

我們知道了游離碳發(fā)生的原理，我們也知道了游離碳的危害，我們也知道游離碳的發(fā)生不可避免，只要有一種方法能使燃燒產(chǎn)生的游離碳排出型腔，不溶于液態(tài)金屬里就可以防止增碳缺陷的發(fā)生。于是，我們嘗試著從冒口中直接澆注，寬敞的冒口通道使泡沫燃燒產(chǎn)生的氣體和游離碳得以比較充分排出，解決了鑄件嚴(yán)重的增碳問(wèn)題。開(kāi)放式澆注方法是從解決排碳入手的，所以，我們稱之為消失模鑄造的排碳法，多用于需要冒口補(bǔ)縮的厚大件和鑄鋼件。與此相對(duì)應(yīng)的封閉式澆注方法，是希望創(chuàng)造高溫?zé)o氧的條件，使泡沫氣化消失，所以我們稱之為消失模鑄造的氣化法。

2.2 消失模鑄造模的消失時(shí)間

消失模鑄造模的消失實(shí)際上是液態(tài)金屬對(duì)泡沫型的置換。既然是兩種物質(zhì)的置換，在一入一出的時(shí)間關(guān)系上就有三種表現(xiàn)形式：

　　A、 液態(tài)金屬的充型速度快于泡沫模型的消失速度;

　　B、 液態(tài)金屬的充型速度與泡沫模型的消失速度同步;

　　C、 液態(tài)金屬的充型速度慢于泡沫模型的消失速度。

如果液態(tài)金屬的充型速度比泡沫模型的消失速度快，先于泡沫徹底消失而充滿型腔，液態(tài)金屬就會(huì)淹埋泡沫材料的膠狀物，而使泡沫繼續(xù)氣化產(chǎn)生的氣體無(wú)法排出型腔，凝固在鑄件中，產(chǎn)生氣孔缺陷，這是我們不希望發(fā)生的。我們希望，泡沫材料的消失速度(不論是氣化還是燃燒)要與液態(tài)金屬充型同步或先于液態(tài)金屬充滿型腔之前消失。這樣，泡沫型的消失對(duì)液態(tài)金屬的充型毫無(wú)影響。所以，我們?cè)诳偨Y(jié)消失模鑄造澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則時(shí)，提出了要控制直澆道的截面積，平衡液態(tài)金屬的給進(jìn)速度和泡沫型的氣化速度。最好的方法就是先把泡沫模型燒掉或是先點(diǎn)燃。

江西豐遠(yuǎn)鑄鋼趙光總經(jīng)理在澆注不銹鋼鑄件時(shí)，大膽的嘗試了先把泡沫模型燒一下，繼而澆注鋼水的方法獲得了成功，開(kāi)創(chuàng)了國(guó)內(nèi)消失模鑄造先燒后澆方法的先河。這種方法的目的是創(chuàng)造液態(tài)金屬置換泡沫模型的時(shí)間差，我們稱之為空殼鑄造。

2.3 消失模鑄造模的消失量

這個(gè)問(wèn)題會(huì)在其它文章中專門討論。本文只綜述幾個(gè)概念，在消失模鑄造工藝中，我們希望泡沫型徹底的消失，不留下任何痕跡。消失模鑄造的氣孔缺陷，增碳缺陷，皺皮缺陷等特有缺陷，都是消失模鑄造的模，在消失過(guò)程中留下的痕跡。我們通稱為：氣化缺陷。

氣化缺陷克服的措施是一致的，概括的說(shuō)是七個(gè)字：一低、二高、三透氣。即：使用密度較低的泡沫模型，溫度較高的鐵水和通透性能良好的涂料。

在這段文章里我們概述了消失模鑄造發(fā)展到今天所產(chǎn)生的三種工藝方法和理論基礎(chǔ)，三種方法是：

　　1)消失模鑄造氣化法“封閉式澆注”;

　　2)消失模鑄造排碳法“開(kāi)放式澆注”;

　　3)消失模鑄造空殼法“先燒后澆”。

介紹三種工藝方法的目的，是要說(shuō)明消失模鑄造發(fā)展至今已不是單一的方法，方法不同對(duì)涂料性能的要求不同。

傳統(tǒng)鑄造型砂靠粘結(jié)劑定型，形成型腔。粘結(jié)劑及其它輔助材料在接觸高溫金屬液后，會(huì)瞬間產(chǎn)生高壓氣體，充滿型砂間隙并在液態(tài)金屬和型腔壁之間形成一層氣膜，阻擋液態(tài)金屬進(jìn)入型砂間隙。微觀環(huán)境下，這一瞬間液態(tài)金屬不能接觸到型砂，只能接觸到氣膜，稱之為液氣浸潤(rùn)。因此，在傳統(tǒng)的鑄造中，型腔的型砂表面可能很粗糙，鑄件的表面卻很光滑，就是有氣膜存在的緣故。

消失模鑄造澆注過(guò)程中抽真空，盡管泡沫模型氣化，涂料中的有機(jī)粘結(jié)劑遇熱碳化和型砂中結(jié)晶水氣化都可以產(chǎn)生大量氣體，由于受負(fù)壓的牽拉無(wú)法形成砂粒間隙的氣體高壓和液體金屬與涂層間的氣膜，液態(tài)金屬直接與涂層緊密接觸，稱之為液固浸潤(rùn)。所以消失模鑄造可以克隆出泡沫模型表面的細(xì)微結(jié)構(gòu)。珠粒間融合的不甚好的龜背紋結(jié)構(gòu)和氣塞的痕跡都可以清晰鑄造出來(lái)，形成與傳統(tǒng)鑄造截然不同的消失模鑄造鑄件的表面特征。因此，有人戲稱消失模鑄造和人不一樣，在人類有時(shí)丑媽媽可以生出漂亮的孩子，消失模鑄造要想提高鑄件的表面質(zhì)量，必須提高模具的精度，首先做出理想的泡沫模型，劣質(zhì)模具，做不出漂亮的鑄件。

消失模鑄造不能形成砂間隙的氣體高壓和氣膜，如果沒(méi)有涂層屏蔽，在負(fù)壓的牽拉下液態(tài)金屬必然會(huì)滲入砂子間隙，包裹型砂，產(chǎn)生嚴(yán)重的鐵包砂，無(wú)法形成與泡沫相一致的精細(xì)鑄件。同時(shí)，如果沒(méi)有涂層的屏蔽，也無(wú)法形成型腔和砂子間隙之間的壓力差，干砂就會(huì)垮箱。所以，消失模鑄造的涂料主要功能是：屏蔽型砂形成型腔。

我們都知道，泡沫模型(特別是薄壁殼體類模型)自身強(qiáng)度不高，容易受到損傷和發(fā)生變形。刷過(guò)涂料并烘干以后，泡沫模型如同穿上一層裝甲，強(qiáng)度提高很多，通常能夠有效的克服自身強(qiáng)度不夠而發(fā)生變形的缺點(diǎn)。所以，消失模鑄造涂料的輔助功能是：提高泡沫模型的強(qiáng)度，保護(hù)模型，防止受到損壞和發(fā)生變形，提高消失模鑄造的可操作性能。

為了獲得良好的涂層，消失模鑄造的涂料在涂掛制作過(guò)程中必須具備如下的性能(工作性能)：

　　(1) 涂料的懸浮性能;

　　(2) 涂料的觸變性能;

　　(3) 涂料的流動(dòng)性能;

　　(4) 涂料的粘著性能;

　　(5) 涂料的強(qiáng)度(低溫強(qiáng)度或干強(qiáng)度)。

澆注過(guò)程中，消失模鑄造涂層要接受高溫金屬液的強(qiáng)力沖刷，泡沫模型材料猛烈氣化和燃燒，產(chǎn)生大量的可燃?xì)怏w和游離碳及碳束。高溫下的涂層既要保持良好的強(qiáng)度，又要凈化型腔使泡沫型的氣化產(chǎn)物排出，又不能使液態(tài)金屬透過(guò)涂層，從而獲得無(wú)內(nèi)在缺陷的高品質(zhì)鑄件，在如此惡劣的工藝條件下，要求涂層又必須具備如下性能(工藝性能)：

　　1) 良好的高溫強(qiáng)度;

　　2) 恰當(dāng)?shù)耐ㄍ感阅?

　　3) 較小的熱膨脹系數(shù);

　　4) 隔冷保溫性能;

　　5) 合金化性能。

澆注結(jié)束，鑄件清整過(guò)程中，涂層還必須具備：

　　1) 自剝脫(潰散)性能;

　　2) 易拋丸清理特性。

　　消失模鑄造涂料的特有性能的優(yōu)劣，源自正確的配方，優(yōu)質(zhì)材料和合理制作。三個(gè)環(huán)節(jié)缺一不可!

3.1 消失模鑄造涂料的配方

消失模鑄造水基涂料價(jià)格低廉，安全可靠，性能穩(wěn)定，運(yùn)輸方便，清潔少污染，易于制作和涂掛操作，應(yīng)用廣泛，是消失模鑄造的首要選擇。本文討論的是消失模鑄造水基涂料。

消失模鑄造水基涂料由耐火骨料和輔助材料兩個(gè)部分組成。其中骨料占90-92%，附料占8-10%。附料中除商品涂料需加消泡劑和防腐劑，主要成分只有三種：

　　(1) 粘結(jié)劑;

　　(2) 懸浮劑;

　　(3) 潤(rùn)濕劑。

粘結(jié)、懸浮、潤(rùn)濕三劑的分類或者劃分，其實(shí)是學(xué)者們的主觀行為?？陀^上已入圍消失模鑄造涂料附材的物質(zhì)中，個(gè)體的作用都不是單一的。比如：膨潤(rùn)土和羧酸基纖維素(CMC)，通常是做粘結(jié)劑使用，但在消失模鑄造水基涂料中，因?yàn)樗鼈儾荒芸朔郾揭蚁┡菽Ｐ凸饣砻娴脑魉?，用它們做粘結(jié)劑，涂料無(wú)法涂掛在泡沫模型的表面上。但是，膨潤(rùn)土的細(xì)小顆粒在水中膨脹，形成水化膜，粘浮在CMC的大分子鏈上，搭接成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，阻止耐火骨料顆粒堆積下沉，從而提高了浮料的懸浮性能，所以，把這兩種有粘結(jié)功能的物質(zhì)作為懸浮劑使用。

作為粘結(jié)劑的物質(zhì)，首先必須具有對(duì)泡沫模型光滑表面的親和力，同時(shí)要有良好的低溫強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度。不管國(guó)內(nèi)涂料還是國(guó)外涂料，首要選擇的粘結(jié)劑是：聚乙酸乙烯乳液(俗稱白乳膠)。白乳膠能顯著提高涂料粘度的同時(shí)，會(huì)降低涂料的懸浮性。但是，白乳膠對(duì)泡沫模型表面有輕微的腐蝕作用，提高了涂料的潤(rùn)濕性，從而提高了涂料的附著性能，也就是提高了涂料的涂掛性能。這是其它任何粘結(jié)劑不能與之相比的。依據(jù)這一特點(diǎn)，乳白膠的加入量要根據(jù)泡沫模型表面的粗糙程度來(lái)確定。光如境面的泡沫模型，涂料中白乳膠的加入量可以高達(dá)5-6%，電阻絲切割拼接的泡沫型，涂料中白乳膠的加入量可以少至1%以下。

消失模涂料粘結(jié)劑的選擇不僅要考慮低溫強(qiáng)度，也要重視涂料高溫強(qiáng)度。白乳膠有很好的低溫強(qiáng)度，但在300℃-400℃時(shí)就會(huì)發(fā)生焦化，失去粘結(jié)劑作用，因此，選用白乳膠作粘結(jié)劑的同時(shí)，要輔助加入高溫粘結(jié)劑。

諸多的高溫粘結(jié)劑中，磷酸鹽類物質(zhì)，特別三聚磷酸鈉不僅有很好的高溫性能，還是一種潤(rùn)濕劑，能降低涂料的表面張力，提高涂掛性能和流動(dòng)性能。三聚磷酸鈉的高溫強(qiáng)度表現(xiàn)在能促進(jìn)耐火骨料低溫?zé)Y(jié)陶瓷化，形成極具抗高溫金屬液沖刷的陶瓷殼。

三聚磷酸鈉可以使耐火骨料聚集沉淀，破壞涂料的懸    浮性能，在配比上宜少不宜多。

涂料中的各種輔料是有交互作用的，有的是正交互作用，適當(dāng)?shù)呐浔瓤梢云鸬絽f(xié)同增強(qiáng)的效果，有的是負(fù)交互作用，配比失衡會(huì)起到拮抗抵消的作用。所以，涂料配方的效果，不是各種輔助材料獨(dú)立效果、效應(yīng)之和。合理的配方總效應(yīng)大于獨(dú)立效應(yīng)之和，不合理的配方的總效應(yīng)小于獨(dú)立效應(yīng)之和。

幾乎所有關(guān)于消失模鑄造涂料的文章，都把消失模鑄造涂料的“涂層通透性能”狹隘的說(shuō)成“透氣性”。

生產(chǎn)實(shí)踐中我們可以觀察到，澆注后的涂料改變了顏色，成了花花臉或黑臉包公，這是因?yàn)榕菽Ｐ驮谛颓粌?nèi)猛烈燃燒產(chǎn)生的游離碳透過(guò)了涂層，排出了型腔，附著在涂層表面所致。

我們還可以看到，當(dāng)涂層通透的孔隙的截面積大的時(shí)候(許多文章描述的是透氣性強(qiáng))，或真空的絕對(duì)值抽得過(guò)高，或液態(tài)金屬溫度高，表面張力小的時(shí)候，液態(tài)金屬會(huì)透過(guò)涂層滲入到砂粒間隙里，形成消失模鑄造特有的粘砂現(xiàn)象：鐵包砂。

消失模鑄造特有的鐵包砂的特點(diǎn)是：涂層依然完整存在，液態(tài)金屬是透過(guò)涂層孔隙滲入砂粒間隙的，不是從涂層的裂縫鉆出而進(jìn)入砂粒間隙。后者可以鏟除掉，鏟除粘砂后可以在鑄件表面看到清晰的裂縫痕跡。前者則無(wú)法清除掉。筆者曾有過(guò)經(jīng)歷，在第一次澆注大型冷沖模底板時(shí)，為防止塌箱，把真空度抽到了0.08Mpa，鐵水溫度也很高，結(jié)果整個(gè)鑄件澆成了刺猬狀，發(fā)生了嚴(yán)重的鐵包砂。

上面的現(xiàn)象告訴我們，消失模鑄造的涂料不僅能使氣體通過(guò)，也能使固態(tài)的游離碳和液態(tài)金屬通過(guò)，我們稱之為通透性能比稱之為透氣性能更貼切，更準(zhǔn)確!

消失模鑄造在澆注過(guò)程中，涂層內(nèi)自下而上是三種物態(tài)，最下部分是液態(tài)的金屬，最上的部分是未液化和氣化燃燒的泡沫，中間部位是混雜著游離碳和可燃?xì)怏w的空間，稱做氣隙間隙。如果用溫度來(lái)描述三種物態(tài)區(qū)域，自下而上分別是高溫區(qū)，中溫區(qū)和低溫區(qū)。(見(jiàn)圖)有了這種區(qū)分的方法，我們可以得出下述的結(jié)論：

　　(1)涂層的通透性在低溫區(qū)沒(méi)有意義;

　　(2)中溫區(qū)的通透性決定了涂層是否能排出泡沫消失過(guò)程中產(chǎn)生的氣體和游離碳;

　　(3)高溫區(qū)的通透性只有害處，沒(méi)有益處，如果涂層的通透性在高溫區(qū)不能封閉，就會(huì)使液態(tài)金屬溢出，導(dǎo)致或發(fā)生“鐵包砂”。因此我們說(shuō)中溫區(qū)的通透性才有實(shí)際意義，才是應(yīng)該研究的課題。

中溫區(qū)的通透性是如何產(chǎn)生的呢?

對(duì)涂料的配方的描述中，我們講到了消失模鑄造的涂料中要加入一定量的有機(jī)粘結(jié)劑。涂料在烘干過(guò)程中水分得以揮發(fā)，水分子在揮發(fā)過(guò)程中留下了細(xì)微的、納米級(jí)的孔隙，形成了涂料的低溫(常溫)的通透性，涂料呈半透膜狀態(tài)，如同包糖塊的蠟紙，只可以使氣體分子通過(guò)，不能使大于水分子的物質(zhì)通過(guò)。

在澆注過(guò)程中，液態(tài)金屬首先通過(guò)輻射和氣體對(duì)流向泡沫材料傳遞熱量，泡沫遇熱收縮成膠樣物質(zhì)，被真空牽拉吸附在涂料壁上(附壁效應(yīng))，繼而在高溫作用下氣化，形成了氣體間隙。當(dāng)氣體間隙的溫度達(dá)到300-400℃以上的時(shí)候，有機(jī)粘結(jié)劑變性焦化，在混制涂劑過(guò)程中有機(jī)粘結(jié)劑形成的交叉網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成了網(wǎng)狀的通道，涂層就產(chǎn)生通透性能。

涂料的通透性能具備兩項(xiàng)工藝參數(shù)：

　　1) 通道孔徑截面積的大小;

　　2) 孔徑分布的密度。

　　兩項(xiàng)指標(biāo)的綜合，決定了涂層的通透性能。所以，對(duì)涂料通透性能的調(diào)節(jié)，包括對(duì)孔徑截面積和密度兩項(xiàng)指標(biāo)的調(diào)節(jié)。

　　對(duì)通透孔徑的調(diào)節(jié)，是對(duì)有機(jī)粘結(jié)劑的選擇來(lái)實(shí)現(xiàn)。有機(jī)粘結(jié)劑水解和攪拌后形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的粗細(xì)(相對(duì)而言)決定了通透性孔徑的大小。

　　對(duì)通透孔密度的調(diào)節(jié)，由有機(jī)粘結(jié)劑加入的量來(lái)調(diào)節(jié)。加入量的比例高，單位面積形成的通透孔道數(shù)量就多，反之就少。

在具體應(yīng)用上，鑄鐵的流動(dòng)性好，表面張力低，穿透性強(qiáng)，所以要求涂層通透孔隙截面積小一些，防止發(fā)生鐵包砂，相對(duì)應(yīng)，鑄鋼的流動(dòng)性差，表面張力大，穿透性低，通孔的截面積可以大些。當(dāng)然這種調(diào)整還要配合澆注溫度和真空度的高低。

鑄件的表面積和重量的比值，我們稱之為模數(shù)。薄壁件的表面積和重量的比值，比厚大件的比值大。涂層單位面積的通過(guò)量，薄壁件要比厚壁件少，所以，在涂料的配制中，薄壁件的有機(jī)粘結(jié)劑的加入量，在保證涂掛性能的前提下，可以減少加入量。在涂料的配方中，有些粘結(jié)劑的加入就是為了調(diào)整涂層的通透性能。比如我公司涂料的配方中的BY粘結(jié)劑，就是此作用，有些專業(yè)的配方中加入的黃麻纖維也是調(diào)整涂料通透性的。