[发明专利]MgAl2

权利要求书

1.一种MgAl₂O₄-BaZrO₃复合型壳，其特征在于：采用BaZrO₃作为型壳的面层材料，并采用MgAl₂O₄做为型壳的背层材料，主要由BaZrO₃面层和MgAl₂O₄背层结合形成复合型壳；在BaZrO₃面层中，所述BaZrO₃的粒径为44-74μm，或者BaZrO₃由级配粒径分别为44-74μm和小于44μm的粒度形成混合粒度材料；在MgAl₂O₄背层中，所述MgAl₂O₄的粒径为44-124μm；在BaZrO₃面层和MgAl₂O₄背层之间还设有BaZrO₃撒砂层，BaZrO₃撒砂层采用的BaZrO3骨料的粒径为150-420μm；在MgAl₂O₄背层的外表面还结合一层MgAl₂O₄撒砂层，MgAl₂O₄撒砂层采用的MgAl₂O₄骨料的粒径为124-710μm；

所述MgAl₂O₄-BaZrO₃复合型壳采用如下方法步骤制备而成：

a.型壳面层浆料的配制：

以组分重量百分比进行计量，所述型壳的面层材料的涂料原料配方主要为：BaZrO₃为95-65％，钇溶胶为5-35％；将涂料原料配制成BaZrO₃浆液，作为原料的所述BaZrO₃的粒径为44-74μm，或者BaZrO₃由级配粒径分别为44-74μm和小于44μm的粒度形成混合粒度原料材料，BaZrO₃浆液的具体制备过程为：首先将钇溶胶倒入浆料桶中，并对浆料桶中的材料进行搅拌预处理；然后将BaZrO3粉体粉料逐步加入浆料桶中继续进行搅拌；在搅拌至少24h后控制粘度在17-37s之间，得到型壳面层浆料；

b.型壳背层浆料的配制：

以组分重量百分比进行计量，所述型壳的背层涂料原料配方主要为：MgAl₂O₄为95-65％，硅溶胶为5-35％；将涂料原料配制成MgAl₂O₄浆液，所述MgAl₂O₄浆液采用MgAl₂O₄粒径直径为44-124μm的MgAl₂O₄粉体材料制成，MgAl₂O₄浆液的具体制备过程为：首先将硅溶胶倒入浆料桶中，并对浆料桶中的材料进行搅拌预处理；然后将MgAl₂O₄粉体粉料逐步倒入浆料桶中继续进行搅拌；在搅拌至少24h后控制粘度在17-27s之间，得到型壳背层浆料；

c.型壳面层的制备：

首先将中温蜡压制成型壳所需形状，压制后放入清洗液中清洗以去除油污，随后用清水冲洗并晾干；在蜡型在浸入型壳面层浆料之前，先用粘度计测得型壳面层浆料粘度，当型壳面层浆料粘度在17-37s之间方可浸入蜡型；然后蜡型放入到在所述步骤a中制备的型壳面层浆料中，并将蜡型保持转动3-5s，再取出来对蜡型进行控浆，待多余型壳面层浆料流掉之后，用粒径为150-420μm的BaZrO₃骨料粉体进行表面均匀撒砂，即形成型壳面层预制体；

d.型壳面层的干燥：

将在所述步骤c中涂挂好的型壳面层预制体置于温度不低于21℃的恒温室内，进行干燥，控制恒温室内的湿度范围为65-75％，干燥时间不少于24h，使结合于蜡型上的型壳面层干燥固化；

e.型壳背层的制备：

在结合型壳面层的蜡型在浸入型壳背层浆料之前，先用粘度计测得型壳背层浆料粘度，当型壳背层浆料粘度在17-27s之间方可浸入结合型壳面层的蜡型；将蜡型放入到在所述步骤b中制备的型壳背层浆料中，并将结合型壳面层的蜡型保持转动3-5s，再将蜡型取出来，对型壳面层表面进行控浆，待多余型壳背层浆料流掉之后，用粒径为124-710μm的MgAl₂O₄骨料粉体进行表面均匀撒砂，即形成复合型壳预制体；

f.型壳背层的干燥：

将在所述步骤e中涂挂好的复合型壳预制体置于温度不低于21℃的恒温室内，进行干燥，控制恒温室内的湿度范围为40-50％，干燥时间不少于12h，使结合于BaZrO₃撒砂层外部的型壳外层干燥固化，即得到MgAl₂O₄-BaZrO₃复合型壳和蜡型的组合体；

g.型壳的脱蜡：

采用高压蒸汽脱蜡方法，控制脱蜡温度不低于180℃，控制脱蜡压力不低于7.2MPa，控制脱蜡时间不低于10min，完成对所述步骤f中制备的MgAl₂O₄-BaZrO₃复合型壳和蜡型的组合体脱蜡处理过程，得到MgAl₂O₄-BaZrO₃复合型壳素坯；

h.复合型壳的焙烧：

将在所述步骤g中制备的MgAl₂O₄-BaZrO₃复合型壳素坯进行焙烧处理，首先控制焙烧温度不高于200℃，并至少保温1h进行低温焙烧；然后控制焙烧温度为不低于1600℃，并至少保温8h进行高温焙烧；然后进行随炉冷却至室温，最终得到MgAl₂O₄-BaZrO₃复合型壳成品。