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磷酸盐浇注成形芯料性能及工艺应用实验研究的开题报告

一、选题背景

浇注成形是铸造工艺中的一种重要方法，可以制造出形状复杂、尺寸精度高的铸件。在浇注成形过程中，芯料是起到支撑铸件内部结构的关键材料，而磷酸盐材料是一种常见的芯料材料。然而，目前对于磷酸盐芯料的性能及其与浇注成形工艺的关系的研究还不充分，因此有必要进行相关实验研究。

二、选题意义

1.推进铸造工艺的发展

通过研究磷酸盐芯料的性能及其与浇注成形工艺的关系，可以为铸造工艺的发展提供技术支持，推动铸造工艺的向更高效、更精准的方向发展。

2.提高铸件的质量

磷酸盐材料作为芯料具有一定的强度和稳定性能，如果能在制备过程中掌握好一定的工艺条件，可以有效提高铸件的质量和成型精度。

三、研究内容

本研究将以磷酸盐材料为研究对象，从磷酸盐芯料的物理性能和化学性质入手，研究其在浇注成形过程中的性能表现及工艺技术应用，主要包括以下内容：

1.磷酸盐材料的基础性能测试：包括密度、孔隙率、抗弯强度、烧失量等基本物理性能测试，以及元素分析、线性收缩率、分解温度等化学性质测试。

2.浇注成形时磷酸盐芯料的性能表现：研究不同磷酸盐芯料在浇注成形（压铸、砂型铸造、低压铸造等）过程中的性能表现，包括砂芯的强度、断裂、翘曲、收缩等方面的表现。

3.磷酸盐芯料的工艺应用：选取典型的浇注成形工艺（如砂型铸造），对磷酸盐材料和相关材料的选型和工艺条件进行优化和探讨，以提高成型精度和铸件质量等方面的性能。

四、研究方法

1.基础性能测试：进行基础性质测试时，需对磷酸盐芯料样品进行样品制备、物性测试等实验，包括密度测试、孔隙率测试、抗弯强度测试、烧失量测试等。化学性质测试需进行元素分析、线性收缩率、分解温度测试等。

2.性能表现测试：选取不同浇注成形工艺，以磷酸盐芯料作为芯材，对砂芯、石膏模、化砂模等进行制备与测试，对比其在不同浇注成形过程中的性能表现，如强度、断裂、翘曲、收缩等方面的表现，进行数据分析，并撰写实验报告。

3.工艺应用实验：根据前期实验结果，选取砂型铸造为典型的浇注成形工艺，对磷酸盐材料的工艺应用进行优化探讨，如磷酸盐芯料的选型、浇注温度调节、铸件加固方法等。通过实验，探究工艺条件对成型精度和铸件质量等方面性能的影响，寻找最优工艺条件。

五、预期结果

通过研究磷酸盐芯料在浇注成形过程中的性能表现及工艺应用，可以得到以下预期结果：

1.对磷酸盐芯料的基本性质和化学性质进行系统的测试和研究，为学术界和工业界提供磷酸盐材料的相关性能数据。

2.探究不同浇注成形工艺下磷酸盐芯料的性能表现，分析芯材性能对铸件质量、成型精度等方面的影响因素，提高浇注成形工艺的效率和可行性。

3.优化磷酸盐芯料在砂型铸造工艺中的工艺条件，提高产品加工质量和性能，为铸造工艺的发展提供支撑。

六、研究难点

1.磷酸盐芯材的制备与测试处理；

2.不同浇注成形工艺下的材料对比测试；

3.工艺应用实验中的工艺因素和加工工艺参数的掌握和处理。

七、研究计划

1.前期准备及学术调研：2021年3月-4月

2.基础性能测试：2021年4月-6月

3.性能表现测试：2021年6月-8月

4.工艺应用实验：2021年9月-12月

5.分析数据、撰写论文：2022年1月-3月

6.论文修改及答辩：2022年4月-6月