OPOpenPith让好奇，看得见化学实验室 / 化石翻模

关于这座实验台

从一枚菊石到五件同源样件：母型、负模、石膏件、环氧件、上色件。

翻模是一连串材料化学：硅胶交联成有弹性的负模，半水石膏和水反应长出晶体，环氧的两个组分按比例连成网络。每一步都会把形状传下去，也会把误差传下去。

这里的母型本身就是一件教学复制件，不是天然化石。给真正的化石取模会改变标本，要由保护人员决定能不能做。复制成功，不等于原件保护合格。

每一个读数、每一条曲线都来自同一个模型。化学计量和厂商数据按定义计算；固化曲线、温升、气泡数和膜厚的影响是教学模型，只表示趋势。

五个结论

五个结论

  • 硅胶制模：Mold Star 15 SLOW 的 A、B 按 1 : 1 称量，这块 10 cm 见方的负模共用 192.3 g，各 96.1 g；操作时间 50 min，固化 4 h。浅浮雕母型没有倒扣，负模完整脱出。带瘤的母型倒扣 1 mm，硅胶靠弹性能过去；带长刺的母型倒扣 6 mm，单面模被锁住，要改成两片分块模。
  • 石膏复制：100 g 半水石膏结合 18.6 g 水，生成 118.6 g 二水石膏。200 g 粉配 90 g 水（45 : 100）时，结合水 37.2 g，多余水 52.8 g，干透后 237.2 g，比浆料轻 18.2 %；配 80 g 水（40 : 100）时多余水 42.8 g，轻 15.3 %。模型里 45 : 100 的浆料约 27 min 凝结，约 51 min 可脱模，每天称一次，到第 7 天质量才稳定。
  • 环氧复制：EpoxAcast 690 的 A : B 是 100 : 30。9.5 mm 厚的浇件要 80.4 g A 和 24.1 g B。每 100 g A 只配 20 g B，极限固化度是 67 %；配 40 g，是 75 %；两种都发黏。原厂规定标准浇铸最厚 9.5 mm、操作时间 5 h、固化 24 h、收缩 0.2 %；20 mm 厚的浇件超出上限，不该浇。
  • 测量与验收：母型壳径 80.00 mm、脐径 34.29 mm、壳圈高 26.78 mm。石膏件量得 80.26、34.40、26.86 mm，平均偏大 0.31 %；环氧件量得 79.76、34.18、26.70 mm，平均偏小 0.31 %。两件都在 1 % 的门槛内。一次倒满的石膏件十处细纹只可辨 8 处，不通过。
  • 上色与证据：每层 10 µm、刷三层共 30 µm，十处细纹全部保住；每层 25 µm 只剩 6 处，每层 60 µm 只剩 1 处。标本色仿制要参考照片，教学分区要图例，生前颜色重建要这个物种的研究证据。证据对不上，展签就不能那样写。

模型与来源

模型与来源

  • 菊石：壳圈中心线是对数螺线 r = R·e^(bθ)，壳圈扩张率 W = e^(2πb) = 2，每绕一圈半径加倍；壳圈半宽是中心半径的 0.4 倍，每圈 30 道肋、13 条缝合线，最后 0.62 圈是没有缝合线的住室。母型、负模和全部复制件用同一个高度场。
  • 硅胶：配比、操作时间、固化时间、比重 1.18 和收缩（低于 0.1 %，这里取上限）来自 Mold Star 15 SLOW 原厂页。固化度曲线是按这两个时间标定的示意曲线。倒扣量按截面计算；单面模能通过 3 mm、困住几处气泡是教学取值。
  • 石膏：摩尔质量取 CaSO₄·½H₂O 145.14 g/mol、CaSO₄·2H₂O 172.16 g/mol，结合水 27.02 g/mol。水粉比 40–45 : 100、Vicat 凝结 20–30 min、最大膨胀 0.42 % 来自 USG Hydrocal White 数据表；原厂湿、干密度之比给出变轻 18.2 %，与 45 : 100 的计量结果一致。水化度按 S 形曲线，水化焓取 18 kJ/mol，凝结时刻、散热和干燥快慢是教学取值。
  • 环氧：配比、操作时间、固化时间、最大厚度、比重 1.10、收缩和折射率 1.565 来自 EpoxAcast 690 技术表。极限固化度按较少一方计算；反应速率随温度按阿伦尼乌斯关系加快，散热时间随厚度平方增大。活化能、绝热温升和“低于 90 % 发黏”是教学取值，温度曲线只是机制示意。
  • 验收：尺寸链用原厂数据的上限估算，硅胶 −0.1 %、石膏 +0.42 %、环氧 −0.2 %，卡尺分度 0.01 mm。门槛“偏差不超过 1 %、十处细纹至少九处”是研究报告拟定的课堂标准。一次倒满少几处细纹，是情景设定。
  • 上色：十处细纹的深度取 60–400 µm，膜厚超过深度的一半就算认不出，都是教学取值。三种目的各自的证据要求和展签写法来自研究报告。

这座实验台没有做过实体实验，页面上没有任何一个数字是实测结果。工业树脂的混配由受过训练的成年人在通风的工位完成：未固化的环氧 B 组分有腐蚀性，A 组分会致敏。换了品牌或型号，全部参数要重新查。

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