[发明专利]一种氧化铝基陶瓷浆料及其陶瓷型芯的制备方法

说明书

本发明公开了一种氧化铝基陶瓷浆料及其陶瓷型芯制备方法，属于陶瓷型芯制备技术领域，所述陶瓷浆料包括以下原料：陶瓷粉料、氧化铝基颗粒、光敏树脂、光引发剂，所述陶瓷粉体由氧化铝粉和碳化硅陶瓷粉混合而成，所述光敏树脂选自聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯树脂中的一种，所述光引发剂选自1173、TPO中的一种。本发明提供的陶瓷浆料具有耐高温、易分散、折射率低的效果，陶瓷浆料可以用于制备精度高、机械性好、高温稳定性高陶瓷型芯。

技术领域

本发明涉及陶瓷型芯制备技术领域，尤其涉及一种氧化铝基陶瓷浆料及其陶瓷型芯制备方法。

背景技术

陶瓷型芯是航空发动机空心叶片铸造必需的耗材之一。随着对航空发动机推重比要求的提高，需要在发动机叶片内部设计复杂的冷却通道和在叶片表面设计很多各种形状的孔，以满足高温工作发动机叶片的冷却需求。

目前最常用的成型工艺是热压铸和注塑成型，两者原理类似，即将陶瓷原料与增塑剂混合，在高温下通过压力注入到陶瓷型芯模具，充满模具空腔，冷却后得到复杂形状的陶瓷型芯。型芯使用的都是陶瓷原料，其硬度较大，在批量生产时频繁的充模和开模会导致模具寿命降低很快，而模具的设计加工周期较长，因此采用热压铸和注塑成型的时间成本和工装成本都很高。而3D打印(又称增材制造)技术是基于“离散-堆积”成型原理，由零部件的三维数据驱动直接制造实体零件，省去了传统成型技术中繁复的工艺过程和昂贵的模具成本，将传统“去除”材料制造转变为“增加”材料制造的一种铸造方法。利用3D打印技术，结合陶瓷材料的优异特性则为高性能、复杂结构的空心叶片成型提供了芯的选择，其省去了模具开发复杂工序，可实现快速、低成本以及复杂结构成品的制造。

3D打印技术打印陶瓷型芯使用浆料多采用氧化铝基材料，由于铝基材料的高耐火性，所以氧化铝基材料通常难以烧结且化学脱除困难，同时氧化铝基受静电引力影响分散性较差，易于其他原料进行团聚，会对产品精度造成影响，氧化铝基浆料对光有吸收和散射作用，也会对产品精度造成影响，因此，现在急需一种用于3D打印技术的新型的氧化铝基陶瓷浆料，该浆料具有耐高温、光吸收少、分散性好的特点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种耐高温、易分散、折射率低的氧化铝基陶瓷浆料，用于制备精度高、机械性好、高温稳定性高陶瓷型芯。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种氧化铝基陶瓷浆料，所述陶瓷浆料包括以下原料：陶瓷粉料、氧化铝基颗粒、光敏树脂、光引发剂，所述陶瓷浆料的固体含量为74-77％。

优选地，所述陶瓷浆料包括以下重量份原料：

600-1200份陶瓷粉料、150-300份氧化铝基颗粒、170-350份光敏树脂、5-10份光引发剂，所述陶瓷粉体由石英粉、高岭土、长石按照质量比为0.8：1：0.7的比例混合而成。

优选地，所述光敏树脂选自聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯树脂中的一种，所述光引发剂选自1173、TPO中的一种。

优选地，所述氧化铝基颗粒的粒径为3000-4000μm，所述陶瓷粉体的粒径为3500-5000μm。

优选地，所述氧化铝基颗粒包括以下重量份原料：150-400份氧化铝、200-800份炭黑、100-400份蔗糖、40-160份二乙烯三胺、50-200份明胶、20-80份苯甲酸乙酯、15-60份二甲基甲酰胺。

本发明还公开了陶瓷浆料的原料氧化铝基颗粒的制备方法，所述氧化铝基颗粒的制备方法如下：