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磷酸盐自硬砂符合绿色制造以及清洁再生产要求，其粘结剂、固化剂以及环境条件都会对自硬砂的性能产生影响。本课题首先为简化合成粘结剂的工序，利用最小二乘法，通过Matlab软件建立了磷酸盐粘结剂的密度与组分间的数值模型，然后在高中和度复合磷酸盐粘结剂的基础上，对粘结剂和固化剂进行改性研究，得到了在不同环境条件下使用的粘结剂与固化剂组合，并对热空气固化磷酸盐型砂进行了初步的试验探究。实验结果表明：（1）密度与组分间的数值模型为：ρ=1.6919＋0.001MB＋0.0017MM＋0.0017ML－0.002MH2O式中0≤M_B≤8，0≤M_M≤15，0≤M_L≤10，1.45≤ρ≤1.6。通过实验验证，密度差值在0.02以内，具有较高的精度。（2）当温度小于25℃、湿度低于60%RH时，高中和度32B8M15和32B8M15N4磷酸盐自硬砂在不加入固化剂时能够获得较高的干强度，在存放过程中强度会进一步提高，但其硬化速度很慢，难以取模，加入5%的电熔镁砂粉可以解决取模问题，同时提高了32B8M15N4磷酸盐自硬砂的干强度，对存放强度影响不大，但会使32B8M15磷酸盐自硬砂的存放强度下降。当温度大于25℃、湿度高于60%RH时，当加入5%电熔镁砂粉后，32B8M15和32B8M15N4磷酸盐自硬砂的干强度和存放强度都大幅度下降，32B8M15N4磷酸盐自硬砂更明显。（3）通过正交实验研究得出，选用32B8M15磷酸盐为粘结剂，当环境湿度较低（<60%RH）时，固化剂为2%电熔镁砂粉+2%含铁粉末+4%含铜粉末，制备的自硬砂干强度较高，其存放稳定性较好，存放强度最高达到3.45MPa；当环境湿度较高（>60%RH）时，固化剂为5%电熔镁砂粉+2%含铁粉末+4%含铜粉末，制备的自硬砂干强度较高，其存放稳定性较好，存放强度最高达到2.08MPa。（4）当温度小于25℃、湿度低于60%RH时，热空气固化实验探究了32B8M15磷酸盐粘结剂砂型（芯）的性能，当吹气时间为90s时，型砂的干强度能够达到1.75MPa，存放强度也相对较高，最高达到1.84MPa，型砂试样存放稳定性较好。通过正交实验研究获得了最优热空气固化方案：粘结剂为32B8M10L2.5，吹气120s，型砂的干强度能够达到2.16MPa，存放强度最高为2.21MPa，最低为1.92MPa，存放稳定性较好。