一种氧化硅陶瓷型芯的制备方法.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CN112110717A(43)申请公布日2020.12.22(21)申请号202011016370.6(22)申请日2020.09.24(71)申请人肇庆市海特复合材料技术研究院地址526238广东省肇庆市高新区建设路40号(72)发明人杨帆王荣国蔡朝灿徐忠海赫晓东刘文博(74)专利代理机构哈尔滨华夏松花江知识产权代理有限公司23213代理人侯静(51)Int.Cl.C04B35/14(2006.01)C04B35/632(2006.01)B22C9/10(2006.01)权利要求书1页说明书2页(54)发明名称一种氧化硅陶瓷型芯的制备方法(57)摘要一种氧化硅陶瓷型芯的制备方法，本发明涉及一种陶瓷型芯的制备方法，它为了解决现有氧化硅陶瓷型芯烧成抗弯强度低、高温性能差的问题。制备方法：一、将石蜡和蜂蜡混合均匀，得到增塑剂；二、按质量份数将70～80份石英粉玻璃粉、6～12份硅酸锆粉和6～10份方石英粉搅拌均匀，保温处理得到陶瓷浆料；三、将陶瓷浆料加入到熔化的增塑剂中搅拌均匀，得到陶瓷混合料；四、将陶瓷混合料加入到模具中进行压制，烧结处理，得到氧化硅陶瓷型芯。本发明氧化硅陶瓷型芯中以石英玻璃粉为基体，以方石英和硅酸锆粉作为添加剂，石蜡和蜂蜡为增塑剂，利用模压法制备了氧化硅陶瓷型芯，抗弯强度较高，降低型芯的高温挠度。CN112110717ACN112110717A权利要求书1/1页1.氧化硅陶瓷型芯的制备方法，其特征在于该制备方法按下列步骤实现：一、按质量比为(90～95)：(5～10)将石蜡和蜂蜡混合均匀，得到增塑剂；二、按质量份数将70～85份石英粉玻璃粉、5～15份硅酸锆粉和6～10份方石英粉搅拌均匀，在温度为80～120℃的条件下保温处理，得到陶瓷浆料；三、加热熔化增塑剂，将步骤二得到的陶瓷浆料加入到熔化的增塑剂中搅拌均匀，得到陶瓷混合料；四、将陶瓷混合料加入到模具中进行压制，在1150～1250℃的温度下进行烧结处理，得到氧化硅陶瓷型芯。2.根据权利要求1所述的氧化硅陶瓷型芯的制备方法，其特征在于按质量比为90：10将石蜡和蜂蜡混合均匀。3.根据权利要求1所述的氧化硅陶瓷型芯的制备方法，其特征在于所述的石英粉玻璃粉、硅酸锆粉和方石英粉为200目～400目。4.根据权利要求1所述的氧化硅陶瓷型芯的制备方法，其特征在于步骤二中按质量份数将75份石英粉玻璃粉、12份硅酸锆粉和8份方石英粉搅拌均匀。5.根据权利要求1所述的氧化硅陶瓷型芯的制备方法，其特征在于步骤二中保温处理的时间为2～4h。6.根据权利要求1所述的氧化硅陶瓷型芯的制备方法，其特征在于步骤三中以搅拌速度为50r/min～80r/min搅拌3～6h。7.根据权利要求1所述的氧化硅陶瓷型芯的制备方法，其特征在于步骤四中在1200℃的温度下进行烧结处理。8.根据权利要求7所述的氧化硅陶瓷型芯的制备方法，其特征在于步骤四中烧结处理的时间为14～16h。2CN112110717A说明书1/2页一种氧化硅陶瓷型芯的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种陶瓷型芯的制备方法。背景技术[0002]随着航空发动机涡轮叶片冷却技术的发展,其内腔结构越来越复杂，而制造复杂结构空心叶片的关键之一就是制备出能够形成复杂内腔的陶瓷型芯。根据陶瓷型芯基体材料的不同，国内外使用的陶瓷型芯主要分为铝基陶瓷型芯、硅基陶瓷型芯和镁基陶瓷型芯三类，铝基陶瓷型芯具有更好的热强性能及热稳定性,并且在烧结和使用过程中结构稳定、没有高低温晶型转变、耐高温性能较好。然而，铝基陶瓷型芯脱芯比较困难。硅基陶瓷型芯具有纯度高、烧结温度低、热膨胀系数小、高温下有足够的高温结构稳定性、方石英转化速率有较好的可控性、脱芯性能好、有良好的冶金化学稳定性等优良的性能特点，因此硅基陶瓷型芯在熔模铸造中获得了更广泛的应用。[0003]氧化硅基陶瓷型芯热膨胀系数小、易脱芯去除，但高温工况下稳定性下降，高温蠕变加剧，导致高温性能不好。发明内容[0004]本发明的目的是为解决现有氧化硅陶瓷型芯烧成抗弯强度低、高温性能差的问题，而提供一种氧化硅陶瓷型芯的制备方法。[0005]本发明氧化硅陶瓷型芯的制备方法按以下步骤实现：[0006]一、按质量比为(90～95)：(5～10)将石蜡和蜂蜡混合均匀，得到增塑剂；[0007]二、按质量份数将70～85份石英粉玻璃粉、5～15份硅酸锆粉和6～10份方石英粉搅拌均匀，在温度为80～120℃的条件下保温处理，得到陶瓷浆料；[0008]三、加热熔化增塑剂，将步骤二得到的陶瓷浆料加入到熔化的增塑剂中搅拌均匀，得到陶瓷混合料；[0009]四、将陶瓷混合料加入到模具中进行压制，在1150～1250℃的温度下进行烧结处理，得到氧化硅陶瓷