研究生：莊勝傑

論文名稱:PVA高分子添加劑對泥漿及陶殼模性能的影響

摘要:

    本研究在製作陶殼模用之面漿與背漿中，以PVA高分子為添加劑，探討其對泥漿的基本性能及流變性能，陶殼模機械性能與透氣度之影響，並與未添加添加劑之泥漿與陶殼模作比較。其中，面漿原料為鋯粉與水性矽膠液，背漿原料為馬來粉與水性矽膠液。

    使用流變儀量測泥漿中水份減少所造成泥漿黏度變化，使用pH計量測泥漿pH值與溫度的變化。製作陶殼模試片的同時，利用重量法及電阻法量測陶殼模的水分損失量並探討其陶殼模乾燥速率。結果顯示，無論有無PVA高分子添加劑，在面漿層乾燥速率幾乎相同；但在製作背漿層時，有PVA添加劑之泥漿，其乾燥時間較長。

    使用破斷強度試驗機量測陶殼模之破斷強度。PVA高分子添加劑對陶殼模破斷強度的影響，則分別量測其濕態、高溫、殘留破斷強度。添加於面漿時，隨著PVA高分子添加劑添加量的增加，其濕態破斷強度有明顯的變化，至於殘留強度及高溫強度，由於PVA高分子添加劑在900 ℃下揮發的結果，在陶殼模內部會形成空孔，致使殘留強度與高溫強度降低。其高溫強度及殘留強度亦隨著PVA高分子添加劑添加量的增加而減少。當添加於背漿時，隨著添加量的增加，陶殼模之溼態強度隨之增加，但其高溫強度及殘留強度反而降低。

    使用高溫透氣度試驗機量測PVA高分子添加劑分別添加於面漿及背漿陶殼模的透氣度。結果發現，添加於面漿時，對整體陶殼模透氣度並無太大的影響；添加於背漿時，則隨著添加量的增加，對陶殼模透氣度則有明顯的改善。

    使用掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察試片表面及破斷面的氣孔形態及分佈狀況。結果指出，隨著PVA高分子添加量的增加，陶殼模的孔隙度有明顯的增加，亦即增加其透氣度。

    PVA高分子添加劑添加於面漿時，雖可增加面漿層的孔隙度以提升透氣度，但會影響陶殼模的表面光度。

關鍵字: 精密鑄造、泥漿、陶殼模、PVA高分子添加劑、破斷強度、透氣度