[发明专利]一种浸透坩锅及耐火物品的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐火坩锅及其耐火物品，特别涉及一种提供耐火坩锅的内表面或耐火坩锅的内表面及外表面的保护密封层。

背景技术

包模铸造法，通常被称的为「失蜡铸造法」系为一种铸造工艺，使金属或金属合金能制作近终形(near-net-shape)金属部件。包模铸造法通常使用于以高精度形成错综及复杂的形状。耐火坩锅系使用于包模铸造工艺中，用以熔化金属合金。于此观点中，合金系熔化于一坩锅中，接着从所述坩锅倒注入一模具以成形一铸形。传统的耐火坩锅，例如氧化锆坩锅，通常其部分具有多孔结构，增加抵抗热冲击且进一步将破裂潜在性降到最低。

某些金属合金较其它耐火材料更具有反应性，且可与上述坩锅的内表面反应。举例而言，具有高浓度铬及钛合金的镍基(Nickel-based)及钴基(cobalt-based)超合金为反应性合金。这些反应性合金倾向与耐火材料发生物理性及/或化学性反应，例如形成坩锅的氧化锆(zirconia)。经过反复使用，合金和耐火材料之间的相互作用可能导致坩锅的内表面变质恶化，例如侵蚀及腐蚀。熔化的合金可渗透入坩锅的多孔表面，且与耐火材料反应。此外，合金渗透进坩锅的多孔表面，更导致表面如同金属表面于熔化周期间重复固化及再熔化的变质。耐火材料中金属的反复熔化及固化可导致坩锅表面发生耐火破裂及剥离，以及随后发生的耐火粉碎。此不仅降低坩锅的生命周期，更会导致铸件包含耐火材料的内容物。

本发明克服这些及其它问题，且提供一种具有密集内表面结构的耐火坩锅，其不容易受到渗透合金的影响，以及一种浸透坩锅表面的方法。

发明内容

依据本发明的较佳实施例，提供一种利用陶瓷密封耐火坩锅的表面的方法，包含以下步骤：

(a)加热一耐火坩锅至温度约100℃至150℃；

(b)提供一湿润剂于该耐火坩锅的内表面；

(c)提供一黏度100至3,500厘泊的陶瓷泥浆沿该耐火坩锅的内表面，该陶瓷泥浆包含水分、一湿润剂/分散剂及约20％至80％重量百分比的陶瓷粉末，其中至少90％该陶瓷粉末的粒径小于1微米；

(d)提供该耐火坩锅于真空状态；

(e)从该耐火坩锅的表面移除过量的该陶瓷泥浆；

(f)加热该耐火坩锅以从其移除水分；以及

(g)烧结该耐火坩锅于温度约1,300℃至1,700℃，约2至6小时。

依据本发明的另一观点，提供一种利用陶瓷密封耐火物品的表面及结构的方法，包含以下步骤：

(a)加热一耐火物品至温度约100℃至150℃；

(b)提供一湿润剂于该物品的表面；

(c)提供一黏度100至3,500厘泊的陶瓷泥浆沿该耐火坩锅的表面，该陶瓷泥浆包含水分、一湿润剂/分散剂及约20％至80％重量百分比的陶瓷粉末，其中至少90％该陶瓷粉末的粒径小于1微米；

(d)提供该物品于真空状态；

(e)从该物品的表面移除过量的该陶瓷泥浆；以及

(f)加热该物品以从其移除水分。

本发明的一优点是一种密封耐火物品表面的方法。

本发明的另一优点是一种密封暴露于熔化金属或熔化玻璃的耐火物品表面的方法。

本发明的另一优点是提供一种用于熔化金属及金属合金的坩锅。

本发明的另一优点是提供一种如上所述的坩锅，其对于反应性金属合金的化学腐蚀具有更好的抵抗性。

本发明的另一优点是提供一种如上所述的坩锅，其具有一以材料浸透的内表面，以抵抗熔化合金渗透入耐火坩锅的表面。

本发明的另一优点是一种浸透坩锅的表面的方法，以加强坩锅对熔化金属合金渗透的抵抗性。

这些及其它优点将由以下较佳实施例加以叙述体现。

具体实施方式

本发明是关于一种密封及/或浸透耐火物品表面的方法，特别是关于一种与熔化金属合金接触作用的耐火材料，以及关于一种以此方法密封的物品。本发明有利于找到密封或浸透一耐火坩锅且将参照其描述。然而，应了解的是，本发明找到密封或浸润其它具有不同形状的耐火物品的应用。从广义上来说，密封耐火物品的方法包含以细陶瓷粉末形成的陶瓷材料浸透一物品的表面，接着干燥或烧结所述物品或陶瓷材料，用以沿着物品形成密度较大的表面结构。