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通过介绍对比精密铸造用的几种传统石膏型，综述了石膏型精密铸造工艺、石膏型混合料的组成及其组成材料的物理化学性质、国内外学者对石膏型性能及其材料的研究现状，分析了石膏型材料存在流动性差、初凝时间短于工艺操作时间、表面光洁度不高、抗热冲击能力弱等严重影响精密铸件质量的主要问题。本文从石膏和耐火材料的膨胀特性、材料粒度、水的用量等方面着手，重点围绕如何改进石膏型的热膨胀性能展开了研究。
实验采用筛分方法得到粒度均匀性较高的耐火材料，系统的研究了耐火材料粒度对石膏型凝结时间和热膨胀性能的影响。第一次成功地从材料粒度角度研究了改进石膏型的热膨胀性能。研究表明：
1.随着耐火材料的粒径减小，细颗粒增多，石膏型混合料孔隙率增大，在充填及胶凝过程中需要更多的水量，石膏型凝结时间急剧下降。
2.随着耐火材料粒径的减小，孔隙率和填充率增大，石膏型的收缩或膨胀首先补偿自身的孔隙，热膨胀率逐渐减小。石膏型热膨胀率是由石膏晶型转化引起的收缩和耐火材料晶相转变引起的膨胀的叠加。主要组分为石英和半水石膏的石膏型中石英膨胀和石膏收缩表现出良好的相互补偿作用，最大热膨胀率0.559％小于石英晶相转变膨胀率0.82％，负膨胀率-0.194％高于石膏的-1.2％；主要组分为方石英和半水石膏的石膏型中方石英膨胀和石膏收缩也表现出良好的相互补偿作用，最大线膨胀率0.884％小于方石英晶相转变膨胀率2.8％，没有负膨胀率。这对于提高石膏型的抗热冲击力性能有启示意义。随后采用同种石膏型基础材料，系统测试了水温、水质、水量对石膏型凝结时间和热膨胀性能的影响。研究表明：随水温升高，石膏型凝结时间急剧下降；水质对石膏型的凝结时间影响较小，水温不变，蒸馏水的凝结时间相比自来水要长，但相差不大；水温不变，水量增加，石膏型孔隙中的自由水和二水石膏晶体增加，烘干过程中自由水挥发掉，孔隙率增大，升温过程中石膏脱水，线性热膨胀率逐渐减小。