一种梯度多孔陶瓷型芯及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112250473A(43)申请公布日2021.01.22(21)申请号202011127403.4(22)申请日2020.10.20(71)申请人西安工程大学地址710048陕西省西安市碑林区金花南路19号(72)发明人屈银虎王钰凡高浩斐张红何炫张学硕(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214代理人罗笛(51)Int.Cl.C04B38/08(2006.01)C04B35/14(2006.01)C04B35/622(2006.01)B22C9/10(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种梯度多孔陶瓷型芯及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种梯度多孔陶瓷型芯，按照质量百分比由以下组分组成：石英玻璃60％‑70％；锆英15％‑20％；白石蜡10％‑15％；邻苯二甲酸二乙酯1％‑2％；粉煤灰漂珠3％‑30％；泡沫塑料颗粒5％‑10％；蜂蜡1％‑2％；聚乙烯0.05％‑1％；油酸0.05％‑1％；合计100％。本发明还公开了该种梯度多孔陶瓷型芯的制备方法，步骤包括：预备步骤：按照质量百分比称取各个组分；步骤1：制备热塑性陶瓷浆料；步骤2：热压注，得到成型的陶瓷型芯坯体；步骤3：模具加热固化成型，得到梯度多孔陶瓷型芯。本发明的的制备方法，解决了陶瓷型芯的脱除时间长，脱芯效率低下的问题。CN112250473ACN112250473A权利要求书1/1页1.一种梯度多孔陶瓷型芯，其特征在于，按照质量百分比由以下组分组成：石英玻璃60％-70％；锆英15％-20％；白石蜡10％-15％；邻苯二甲酸二乙酯1％-2％；粉煤灰漂珠3％-30％；泡沫塑料颗粒5％-10％；蜂蜡1％-2％；聚乙烯0.05％-1％；油酸0.05％-1％；合计100％。2.一种梯度多孔陶瓷型芯的制备方法，其特征在于，按照以下步骤实施：预备步骤：按照质量百分比称取各个组分，其中，石英玻璃60％-70％；锆英10-20％；白石蜡5-15％；邻苯二甲酸二乙酯1-2％；粉煤灰漂珠1-10％；泡沫塑料颗粒1-10％；蜂蜡1-2％；聚乙烯0.05-1％；油酸0.05-1％，合计100％；从石英玻璃总量中分出10％制备方电熔石英、分出10％制备耐火材料，剩余石英玻璃制备石英玻璃粉末；步骤1：制备热塑性陶瓷浆料，1.1)将白石蜡、邻苯二甲酸二乙酯、蜂蜡、聚乙烯一起放入搅拌机中，升温至120-150℃，待其完全融化后得到蜡芯；1.2)采用不同粒径的石英玻璃粉末和锆英粉末，将石英玻璃粉末、锆英粉末、方电熔石英三种原料依次放入球磨罐中，加入粒径0.1-0.5mm的粉煤灰漂珠和泡沫塑料颗粒，进行球磨；然后将混合粉体置入烘箱中在150-200℃条件下干燥1-3h；将烘箱中的混合粉体取出，并与制备融化好的蜡芯及油酸混合均匀，控制搅拌转速为400-800r/min，在100-220℃条件下搅拌10-15h，得到多孔致密化浆料；步骤2：热压注，得到成型的陶瓷型芯坯体，将多孔致密化浆料，在表层挤入300～600目的耐火材料分梯度预成型，使用陶瓷型芯高压压注机进行压制工序，放入热压注成型机的料桶中，在80-100℃下加热至熔融状态后进行压注，采用油酸作为脱模剂进行压注；将刚出模的湿态型芯，在湿态情况下放入校正胎具中，用压力机加压，进行尺寸校正，得到陶瓷型芯坯体；步骤3：模具加热固化成型，将制备好的陶瓷型芯坯体装入陶瓷槽中，在不同组分对应的熔点进行分梯度升温及保温，保温时间根据组分含量不同有所差异；随后按照100℃/h的速度冷却至200-500℃后，再随炉冷却直至室温时取出，得到梯度多孔陶瓷型芯。3.根据权利要求2所述的梯度多孔陶瓷型芯的制备方法，其特征在于：所述的步骤1.2)中，进行球磨时，五种原料之和与球磨小球的质量比为5：1；在室温下充分球磨1-2h。4.根据权利要求2所述的梯度多孔陶瓷型芯的制备方法，其特征在于：所述的步骤2中，压注压力为2-4MPa，保压时间20-30s，压注温度为室温。5.根据权利要求2所述的梯度多孔陶瓷型芯的制备方法，其特征在于：所述的步骤3中，分梯度升温及保温具体过程是，保持升温速度为120-250℃/h，且每连续升温1h后保温10-20min；当升温至600℃时，保温2h，使陶瓷型芯坯体中的蜡芯完全脱除变成空心梯度结构；当升温至1400℃达到最终烧结温度，保温烧结4h。2CN112250473A说明书1/6页一种梯度多孔陶瓷型芯及其制备方法技术领域[0001]本发明属于精密铸造技术领域，涉及一种梯度多孔陶瓷型芯，本发明还涉及该种梯度多孔陶瓷型芯的制备方法。背景技术[0002]随着航空、航天和工业燃气轮机事业的飞速发展，涡轮发动机的燃气工作温度不断提高，因此要求不