石膏模型的制造方法及其在浇注成形中的作用一、JHl舀石膏在缎烧中分为两个阶段进行脱水。对于所谓烧石膏的凝结硬化,最初根据其3/4克分子的水合作用进行科学的研究的,概为A·L·拉瓦西埃氏(1765年)。继而,夏特利埃氏(1887年)又得出所谓硬化就是石膏的半水盐呈现过饱和现象的结论。在这个时期和以后,又看到许多关于说明石膏的分解及其硬化现象的研究报告。在陶瓷工业中,把烧石膏用作母模,用作注浆成形用模型和机械辘转用模型,主要是因为它们容易制造,吸水性大,脱水快,价格便宜,特别是能成批生产同一规格的模型,等等。在制造注浆成形用模型之际,烧石膏泥浆在凝结时,只发生约0.2%的膨胀,因而能制得纹样极为纤细的模型。成形坯体时,石膏的水溶量很少,模型内壁同粘阴于它的粘土进行粒子交换,模壁上的粘土成为团粒促进水往型体内部的渗透和扩散。石膏挨型因为有这些优点,至今仍是陶瓷工业中不可缺少的辅助材料。最初使用石膏模型,特别是使用浇注成形模具材料的是法国的塞夫纵瓷器研;究l所,据云,这是十八世纪后期的事情。当时,人们还不知道如何将浇注泥浆解胶。在进入一}一九世纪以后,捷克斯洛伐克卡罗维发利地区的工厂发现,往浇注泥浆中汗加碳酸钠,就能获得禧水量少、流动性良好的泥浆且易脱模。从此,浇注成形法开始被广为采纳。但是,碳酸钠的使用,直至以后的一百年,还被严守秘密。在陶瓷工业中,尤其用来制造模型的烧石膏,称为“巴黎烧石膏”`。这种石膏原料,当时多发现于巴黎盆地的第三纪层,该称正是由来于兹。巴黎烧石膏被德国陶瓷协会和法国称为“模型用石膏(Forme:、gips—德文,Platredemoulage—法文)”,被日本称为“模型材料用石膏”。但任何国家都将用来成形的模型简称石膏模型。二、石膏的锻烧条件制造石膏模型用的烧石膏,其主要成分为半水硫酸钙(CaSO:·1/ZH:O),它是锻烧caSO4·ZH:O而获得的。原则上,一般以纯度高的石膏作为原料,但因其中常含有微量各种杂质,故不但颜色不同,而且制成的烧石膏,性质也不同。·即塑模石膏一译者。照道理,要想把石膏原矿制备成半水石膏,就须以低温缎烧该原矿,但其性质依脱水条件的变化而变化,所以制得性质稳定的半水石膏是困难的。半水石膏分为a型与日型两种。由a型半水石膏制得的石膏模型强度极大。a型半水石膏须在高于115OC的水中或饱和水蒸汽中经过再晶化始能获得,所以在制备过程中必须使颗粒表面形成一层薄薄的吸着水膜,为此,必须在水蒸汽多的气氛中加热石膏。日型半水石膏须在高于lo0OC的千燥气氛中快速股烧始能获得。经过粉碎的石膏在加热时,温度上升到128OC便开始急剧沸腾。但沸腾开始到终了,石膏温度始终不会上升,进行一次脱水。若再提高温度,则在163“C开始短暂的第二次沸腾,此时,石膏便进行二次脱水。若再进一步提高温度,则半水石膏便开始进行分解,放出结晶水而变为无水盐。当把温度提高到80一100。。C时,它就成为死烧石膏或金氏水泥(干固水泥)。一次脱水石膏比二次脱水石膏,可塑性高,易于加工。后者的硬化体比前者致密,强度大。模型用石膏的制备方法,各国都不相同,但一般都采用平窑。英国的加热锅是用砖砌成的,其直径为3.7米,深度为20~23厘米,装料量约为3吨,厚度大至15厘米,是用旋转棒搅拌的。在1200C下将石膏加热3小时,倒出后装入另一加热锅,将加热进行到160“C便停止。这时,水蒸汽排除量越来越少。当它一亘变成一次脱水石膏就倒出来。锻烧温度依厂而异,为150~155OC、120一1700C,或约为170“C。这样处理的原因是:制品的质量不仅取决于温度,而且也取决于搅拌效率和水蒸汽的压力。美国和加拿大大都采用平窑缎烧石膏,日本也大体如此。平窑系大的钢制园筒,高度为2.4一3.0米,能装8一15吨石膏,底部呈弓形。石膏原矿是经过粉碎之后,通过电磁石,再经过粉碎而进入锻烧室的。在锻烧室内,为了避免部分过热,要不断地进行搅拌。锻烧室的通风装置,必须使所装物料的温度恒定,以使a型半水石膏充分生成。温度要保持约1200C,直至排除绝大部分水分为止。但是,仍有一小部分水分在加热到二次沸腾才被排除,这时的温度为176OC。而另一部分水则加热到进行二次脱水时被排除,这时的温度为1900C。二次脱水石膏的含水量在许多情况下比半水石膏为少,由于吸水而硬化,往...
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