[发明专利]MgO-SrZrO3复合型壳、应用及其制备方法

权利要求书

1.一种MgO-SrZrO₃复合型壳的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a. 锆酸锶原料的预处理：型壳面层耐火材料SrZrO₃经电熔造粒处理后，再经过分筛，分筛后得到两种类型的粉料：粒度小于200目的和粒度介于80-120目的，其中粒度小于200目的粉料用于配置面层浆料，粒度在80-120目的用于面层撒砂骨料；

b. 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：SrZrO₃为95-65%，面层粘结剂为5-35%；将涂料原料配制成SrZrO₃浆液，在所述步骤a中，作为原料的所述SrZrO₃的粒径为小于200目，SrZrO₃浆液的具体制备过程为：首先将面层粘结剂倒入浆料桶中，并对浆料桶中的材料进行搅拌预处理；然后将SrZrO3粉体粉料逐步加入浆料桶中继续进行搅拌，控制粘度在15~65s之间，得到型壳面层浆料；

c. 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：MgO为95-65%，背层粘结剂为5-35%；将涂料原料配制成MgO浆液，所述MgO浆液采用MgO的平均粒径为小于120目，MgO浆液的具体制备过程为：首先将背层粘结剂倒入浆料桶中，并对浆料桶中的材料进行搅拌预处理；然后将MgO粉体粉料逐步倒入浆料桶中继续进行搅拌，控制粘度在10~20s之间，得到型壳背层浆料；

d. 复合型壳预制体的制备：

在所述步骤b中的浆料制备好后，首先采用浸涂方法，将蜡模浸入粘度为15~65s的型壳面层浆料中进行浸涂，再取出来对蜡型进行控浆，待多余的型壳面层浆料流淌下来之后，使面层浆料均匀地涂挂在蜡模上，然后用粒径为80~120目的SrZrO₃骨料粉体进行表面均匀撒砂，撒在蜡模表面涂挂的面层涂料膜上，然后待面层涂料膜充分干燥和硬化后，再重复1-2次上述面层浆料浸涂和面层涂料膜固化步骤，使结合于蜡型上的型壳面层干燥固化；然后继续采用浸涂方法或者采用涂覆方法制备背层，当采用浸涂方法时，将结合型壳面层的蜡型组合体放入到在所述步骤c中制备的粘度为10~20s的型壳背层浆料中进行浸涂，再取出来对蜡型进行控浆，待多余的型壳背层浆料流淌下来之后，使背层涂料均匀地涂挂在与蜡模结合的型壳面层上，然后用粒径为不小于20目的MgO骨料粉体进行表面均匀撒砂，撒在蜡模外表面涂挂的背层涂料膜上，然后待背层涂料膜充分干燥和硬化后，再重复2-3次上述背层浆料浸涂和背层涂料膜固化步骤，使结合于蜡型外部的型壳背层干燥固化，即形成依次由背层和面层组成MgO-SrZrO₃复合型壳预制体；

e. 型壳的脱蜡：

采用高压蒸汽脱蜡方法或微波脱蜡方法，完成对所述步骤d中制备的MgO-SrZrO₃复合型壳和蜡型的组合体脱蜡处理过程，得到MgO-SrZrO₃复合型壳素坯；

f. 复合型壳的焙烧：

将在所述步骤e中制备的已脱蜡的MgO-SrZrO₃复合型壳素坯放入焙烧炉中在保护气氛中烧结，控制烧结温度为1150~1250℃，烧结至少1小时，然后于不高于300℃下保温2~3小时，再进行随炉冷却至室温，最终得到MgO-SrZrO₃复合型壳成品，面层材料主要由面层填料和面层粘结剂组成，所述面层填料为SrZrO₃，所述SrZrO₃为小于200目的粉末颗粒，所述面层粘结剂为不与高活性金属熔体反应的粘结剂，所述面层材料的配比为：按照组分质量百分比，面层填料为65-95%，面层粘结剂为5-35%；所述背层材料由背层粘结剂和背层填料组成，所述背层填料为MgO，所述MgO为小于120目的粉末颗粒，所述背层材料的配比为：按照组分质量百分比，背层填料为65-95%，背层粘结剂为5-35%；所述面层粘结剂为醋酸锆、二醋酸锆和钇溶胶中的任意一种粘结剂或任意几种的混合粘结剂；MgO-SrZrO₃复合型壳用于高活性合金精密铸造与定向凝固。