[发明专利]抑制高温合金涡轮叶片表面粘砂的陶瓷型壳及制备方法

权利要求书

1.一种抑制高温合金涡轮叶片表面粘砂的陶瓷型壳制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

步骤一、制备陶瓷型壳的面层涂料；

在搅拌状态下，将电熔刚玉粉以及六方氮化硼、煅烧高岭土和二氧化钛的复合粉体、乳胶、润湿剂、消泡剂、分散剂和防腐剂加入到硅溶胶中后，继续搅拌2～12h，从而得到陶瓷型壳的面层涂料；

所述陶瓷型壳的面层涂料中的化学组分及其质量百分含量分别为：硅溶胶，20～30wt％；电熔刚玉粉，60～75wt％；六方氮化硼、煅烧高岭土和二氧化钛的复合粉体为2～8wt％；乳胶，1.5～2.5wt％；润湿剂、消泡剂、分散剂和防腐剂的质量百分含量均为0.125wt％；

步骤一中，所述复合粉体中的六方氮化硼、煅烧高岭土和二氧化钛的质量比为5:4:1；

步骤二、制备陶瓷型壳；

步骤21、将清洗好并吹干的蜡模浸入到陶瓷型壳的面层涂料中，待面层涂料均匀地涂挂在蜡模上后，再将面层电熔刚玉砂撒在蜡模表面的涂料上后在室温下自然干燥；

步骤22、将干燥后的蜡模依次进行背层涂料的沾浆、淋砂和干燥处理，重复操作；

步骤22中，所述背层涂料包括粘结剂、填料和矿化剂；

所述粘结剂为碱性硅溶胶；所述填料为电熔刚玉粉，该电熔刚玉粉的粒度为320～330目，且α～Al₂O₃含量≥99.0wt％；所述矿化剂为煅烧高岭土，该煅烧高岭土的粒度为320～330目，在背层涂料中所占质量百分含量为3～8wt％；

背层型砂为电熔刚玉砂；背层中第一层的电熔刚玉砂的粒度为80～100目，第二层至第三层的电熔刚玉砂的粒度为41～51目；第四层及其之后的电熔刚玉砂的粒度为19～29目；

步骤23、采用背层涂料进行封浆后依次进行干燥、脱蜡和焙烧处理，从而制得能够抑制叶片表面粘砂的陶瓷型壳。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤一中，硅溶胶为碱性二氧化硅溶胶，该二氧化硅胶体粒子含量为25～35wt％，pH值为8～9；电熔刚玉粉粒度为320～330目，α～Al₂O₃含量≥99.0wt％；六方氮化硼为白色粉状，纯度≥99.0wt％，游离硼含量低于0.5wt％，粒度为1～10μm；煅烧高岭土的粒度为1～38μm；二氧化钛的粒度为0.5～38μm；乳胶为白色液体、固含量为25～35wt％的聚醋酸乙烯乳液。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤一中，面层涂料中电熔刚玉粉和硅溶胶的粉液质量比为2～3.75；面层涂料的粘度为20～35s；所述粘度采用5号察恩杯测量。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤21中，面层电熔刚玉砂的粒度为80～100目。

5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤22中，重复操作的次数为3～6。

6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤23的焙烧处理过程中，最高焙烧温度为900～1100℃，焙烧时间为0.5～2h，随炉冷却至室温。

7.一种抑制高温合金涡轮叶片表面粘砂的陶瓷型壳，其特征在于，所述陶瓷型壳采用如权利要求1～6中任意一项所述的制备方法制备。