磷酸盐粘结剂是一种新型铸造粘结剂,与有机树脂粘结剂相比,具有发气量低、溃散性好和无毒环保等特点,很有应用价值。但磷酸盐粘结剂的型芯容易吸湿且粘结剂的稳定性差,使得型芯的强度下降很快,影响了其应用。本文根据铸造生产要求,研制出了一种热硬铝锌复合磷酸盐铸造粘结剂,具有高强度、抗吸湿等特点,可应用于铸造生产。首先,进行了磷酸盐制备工艺的理论分析,确定了制备磷酸复盐的组成主要为磷酸二氢铝、磷酸二氢锌,并进行了无机合成。试验表明铝锌磷酸复盐在强度及稳定性方面有很大的优势,但是其抗吸湿性相对较差,有待进一步改善。接下来,试验研究了改性剂的种类及加入量对磷酸盐性能的影响,选择了氧化镁和M剂作为改性剂,并且同时加入两种改性剂效果更佳。在确定磷酸和水加入量配比为265:70的基础上,以砂芯的抗拉强度为考核指标,通过正交试验优化了各组分的比例,制备出一种改性铝锌磷酸复盐粘结剂,即磷酸溶液:氢氧化铝:氧化锌:氧化镁:M剂=265:35:26:9:10,粘结剂稳定性好。然后,对硬化工艺进行了研究,试验表明粘结剂的抗吸湿性和抗拉强度等性能与硬化工艺有密切联系,当烘干温度过高、过低或烘干时间过长、过短都会影响粘结剂强度。最后确定硬化工艺为:200℃×20min。最终进行了粘结剂性能测试,所制得的磷酸盐粘结剂性能指标如下:粘度475mpa·s;硬化工艺200℃×20min,粘结剂加入量3%,砂芯初始抗拉强度为3.05MPa,24h抗拉强度为2.47MPa;发气量为10ml/g,高温残留强度(800℃×30min)为0MPa;生产验证试验得到表面较为光洁的铸件,有良好的溃散性。