[发明专利]一种硅基陶瓷型芯制备方法

说明书

一种硅基陶瓷型芯制备方法，包括粉料配置及混合的步骤、制备浆料的步骤、压制成型的步骤、烧结的步骤，所述烧结的步骤还包括融蜡的工艺、气化的工艺、强化气化的工艺、方石英过渡转变的工艺、方石英转变的工艺、终烧的工艺。使用本发明制备方法制备的硅基陶瓷型芯，抗蠕变性能好，高温挠度小，收缩率小，强度高，孔隙率大，脱芯容易。

技术领域

本发明涉及一种陶瓷型芯，具体的说是一种硅基陶瓷型芯制备方法。

背景技术

陶瓷型芯是熔模铸造工艺中使用的一种陶瓷型芯的简称，作为形成铸件空腔的转接体，其作用是：形成铸件的内腔结构，与外型模及模壳共同保证铸件对空腔的尺寸精度要求。陶瓷型芯通常用于形成形状复杂或不易成形的铸件的型腔，作为简化工艺难度降低成本提高制品合格率的一种特殊的工艺手段。

硅基陶瓷型芯具有膨胀系数小、优良的抗急冷急热能力、机械强度高、化学稳定性好和脱芯方便等优点，广泛应用在空心涡轮叶片、航空发动机及工业燃机叶片、汽轮机空心叶片等制造领域。

专利号：CN201110093651.6，发明名称：一种添加方石英的硅基陶瓷型芯，公开(公告)号： CN102179477A，公开了一种添加方石英的硅基陶瓷型芯，包括：

石英玻璃44-74%；

方石英 10-40%；

氧化锆 5-16%；

各组分之和为100%。

石英玻璃最大粒度小于230目，方石英最大粒度小于270目，氧化锆最大粒度小于2微米。

石英玻璃的纯度大于99.59%，氧化锆的纯度大于99.96%。

方石英由石英玻璃煅烧而成，煅烧工艺参数为温度1550℃，时间为4h。

该发明证实，第一：添加方石英后，能提高陶瓷型芯的抗高温变形能力，从而有效降低了陶瓷型芯的高温挠度。第二：添加方石英，能抑制石英玻璃的黏性流动，从而有效降低了陶瓷型芯的烧结收缩率。

但是，该发明没有公布有关硅基陶瓷型芯的制造方法。

专利号：CN201210028770.8，发明名称：硅基陶瓷型芯的制备方法，公开(公告)号：CN102603275A，公开了一种硅基陶瓷型芯的制备方法，包括下列步骤：

第一步：粉料的配置及混合；

粉料的配比为：75%～82%的熔融石英及玻璃级配粉、17%～24%的锆英粉、1.5%～2%纳米二氧化硅石英粉，以上各配比之和为100%；将熔融石英玻璃级配粉、锆英粉、纳米二氧化硅石英粉混合，将混合的粉料放在装有适量蒸馏水的球磨罐内研磨，得到混合粉液，球磨时间为110min～130min；将混合粉液过筛后放入烘干箱烘烤，得到干燥的混合粉，干燥温度140℃～200℃，干燥时间为220min～250min。

第二步：制备浆料；

增塑剂的配比为91%~95%的石蜡、4%~6%的蜂蜡、1%~2%的EVA；

增塑剂占混合粉的12%~15%；

将增塑剂融化至160℃~180℃，将融化好的增塑剂快速倒入正在运转的并预热到120℃的搅拌机中，然后快速分批将粉料加入搅拌机中，同时加入20~70ml油酸，在加料开始后将搅拌的转速增到1500r/min；加料完成后，以1500r/min搅拌1小时，降速至1500r/min连续搅拌4小时，同时搅拌机降温至80~90℃。

第三步：压制成型；

将在步骤二中所得到的浆料通过陶芯压注机压注成型，使其形成硅基陶瓷型芯的胚体，陶芯压注机的压力为2Mpa~4Mpa。

第四步：烧结。