近些年来,由于各种树脂砂在铸造生产中产生的环境污染问题日显突出,硅酸盐等无机盐类无毒、无害、无恶臭的优点受到铸造行业的普遍关注,有关新型硅酸盐粘结剂砂的研究应用已成为当前的热点。为此,本文选用两种铸造用热芯盒商品硅酸盐粘结剂A（双组份）和B（单组分）,采用单因素和正交试验方法,对影响粘结剂砂粘结强度、流动性、残留强度和抗吸湿性的诸多因素进行了系统实验研究。对于粘结剂A,探索了液态粘结材料及粉状促硬剂添加量、原砂种类及粒度、硬化工艺等对型（芯）砂性能的影响,并从微观角度阐明其粘结断裂机制;对于粘结剂B,试验探索了添加诸多附加物对改善型（芯）砂性能的影响。所获数据为商品粘结剂在铸造生产中的实际应用打下了坚实基础。在双组份粘结剂A的系列试验中,研究发现:在液态粘结材料和粉状促硬剂加入量方面,型（芯）砂的粘结强度主要取决于二者的相对比例。其中,液态粘结材料中的硅酸盐起主要粘结作用,过少时会影响粘结桥的内聚强度。粉状促硬剂则用来提高硅酸盐内部缩聚反应的程度,过少时无法提供充足的反应颗粒,过多则会降低液态材料的有效粘结率,通过实验得到最优组分比为5:1;在热芯盒硬化工艺方面,加热温度由低到高或加热时间由短到长的过程中,粘结桥表现出相似的形貌变化规律。在低温或短时的条件下,砂芯吸热量偏少,硅凝胶未完全融合,导致粘结桥弥合度较低。随着温度升高或时间的延长,粘结桥形态趋于完整,断裂方式由低强度的复合断裂转变为高强度的内聚断裂,因此最佳加热温度为160℃,加热时间为140s;在原砂方面,陶粒砂型砂试样的粘结强度高于硅砂,前者抗拉强度是后者的1.28～1.52倍。以陶粒砂为骨料时,在40-200号筛的粒径范围内,砂芯粘结强度随着原砂粒径的减小先增后减。当粒度偏大或偏小时,会导致粘结桥数量过少或粘结膜厚度过薄,砂芯强度被严重削弱。当原砂为50/100号筛或70/140号筛时,粘结强度达到最大。在单组分粘结剂B的系列试验中,研究发现:在改善型（芯）砂表安性方面,以1.5%粘结剂B和0.5%C剂制备成复合粘结剂可以提高型砂试样的表面质量,减轻掉砂程度,同时保持较好的使用强度;在提高型（芯）砂流动性方面,有机物中十二烷基苯磺酸钠的改性效果较好,其加入量为粘结剂的1.8%时,型砂流动性为2.96g。无机物中空心玻璃微珠和磷片石墨的促流效果较好,二者加入量为原砂质量的0.8%时,型砂流动性可达到或接近4g;在增强型（芯）砂抗湿强度方面,通过单因素试验发现微硅粉、疏水型气相二氧化硅、氧化锌和粉煤灰均可在一定程度改善砂芯抗吸湿性。其中效果最好的为微硅粉和疏水型气相二氧化硅,二者加入量分别为0.8%、0.1%时,砂芯在高湿度下的强度损失率分别降低54.89%、26.28%。以此四种物质组成粉末促进剂,通过正交试验确定最佳配比,即微硅粉:疏水型气相二氧化硅:氧化锌:粉煤灰=0.6%:0.05%:0.2%:0.05%,此参数下型砂试样的即时强度为1.68Mpa,1h强度为3.47Mpa,24h强度为3.28Mpa,98%RH抗湿强度为1.70Mpa。