石膏作为一种成本低、成型方便、吸水性能优良的成型材料,被广泛应用于卫生陶瓷的注浆成型工艺中,但是由于石膏本身的微溶性、低溶蚀性(浆料中Na2SiO3的腐蚀),在实际应用中其吸浆性能会随着注浆成型次数的增加而逐渐变差,导致其使用寿命缩短。因此,对石膏模具的腐蚀机理进行详细研究,通过添加剂掺杂改性增强其抗溶蚀性,进而提高使用寿命具有有重要意义。本论文以添加剂掺杂改性等增强石膏模具抗溶蚀性、提高使用寿命为目的,针对石膏粉体特性、石膏模具成型性能以及石膏模具腐蚀机理进行深入、系统的研究。详细分析了粉煤灰、聚羧酸纤维素钠(CMC)、聚乙烯醇(PVA)及其复合添加剂对石膏模具溶蚀率的影响。研究结果表明在粉煤灰添加量为7 wt%时具有最低的溶蚀率3.6%,比空白试样溶蚀率16.2%的1/4还要低,即改性石膏模具的使用寿命比传统石膏模具高4倍以上,并且其吸水率高达53.82%、抗压强度高达6.6 MPa(±0.3MPa),完全满足石膏模具的国家标准GBT9776-2008中的等级3中抗压强度为5 MPa的要求。系统研究了粉煤灰、聚羧酸纤维素钠、聚乙烯醇添加剂种类及含量对石膏试样、石膏模具成型性能的影响,并对改性石膏试样进行了材料设计。对不同添加剂种类与含量进行了正交实验,确定了最优的添加含量分别为(质量分数):粉煤灰7wt%、聚羧酸纤维素钠9%、聚乙烯醇5 wt%。在此基础上,通过正交实验进行了优化,其最优条件为:膏水比1.25g/ml、粉煤灰添加量7 wt%,此时的石膏模具具有最优的成型性能与抗溶蚀率。定性、定量研究了石膏模具的溶蚀机理,分析了孔径分布对石膏溶蚀率的影响,并对石膏吸水过程中的动力学进行了探讨。面扫描分析结果表明,Na2SiO3在粉煤灰表面沉积,优先与粉煤灰反应,从而降低了与石膏的反应(即石膏溶蚀率),起到了抗溶蚀的效果。深入研究了粉煤灰、聚羧酸纤维素钠、聚乙烯醇的微观结构,结合石膏的溶蚀率、吸水率、抗压强度、微观结构等变化,提出了较大比表面积的粉煤灰可以促进其与料浆中的Na2SiO3反应,进而控制石膏的腐蚀。在此基础上,对CMC与PVA在石膏中的作用进行了相关研究,CMC起到了很好的增稠效果,同时因其可以降低石膏晶体在C轴上的生长速率,可以提高石膏模具的强度。实验结果表明,CMC在晶体表面层形成一层高分子膜,可以起到降低石膏模具溶蚀率的作用,进而提高石膏模具的使用寿命;而PVA则让石膏微观结构发生变化,改变毛细管力并起到降低溶蚀率的作用,进而提高石膏模具的使用寿命。综合实验结果表明,粉煤灰添加量7 wt%单独掺杂时,石膏模具达到最低的溶蚀率3.6%;粉煤灰添加量7 wt%、聚羧酸纤维素钠添加量9 wt%、聚乙烯醇添加量5 wt%混合掺杂时,石膏模具溶蚀率达到4.5%,成型性能优良。