[发明专利]铌硅基合金叶片定向凝固熔模铸造用陶瓷型壳及制备方法

权利要求书

1.一种铌硅基合金叶片定向凝固熔模铸造用陶瓷型壳制备方法，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，将氧化钙稳定的二氧化锆与六方氮化硼的混合粉体、聚醋酸乙烯乳液、润湿剂、消泡剂、分散剂和防腐剂加入到二醋酸锆溶胶中后，继续搅拌，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：二醋酸锆溶胶，20～30wt％；氧化钙稳定的二氧化锆与六方氮化硼的混合粉体，67～75wt％；聚醋酸乙烯乳液，2～4wt％；润湿剂、消泡剂、分散剂和防腐剂的质量百分含量均为0.25wt％；

步骤二、制备陶瓷型壳的背层涂料；

在搅拌状态下，将氧化钙稳定的二氧化锆粉、粉状氧化锆纤维、聚醋酸乙烯乳液、消泡剂、分散剂和防腐剂加入到二醋酸锆溶胶中后，继续搅拌，从而得到陶瓷型壳的背层涂料；

所述陶瓷型壳的背层涂料中的化学组分及其质量百分含量分别为：二醋酸锆溶胶，20～40wt％；氧化钙稳定的二氧化锆，40～75wt％；粉状氧化锆纤维，2～16wt％；聚醋酸乙烯乳液，1.5～2.5wt％；消泡剂、分散剂和防腐剂的质量百分含量均为0.5wt％；

步骤三、制备陶瓷型壳；

步骤31、将清洗好并吹干的叶片蜡模模组浸入到陶瓷型壳的面层涂料中，待面层涂料均匀地涂挂在叶片蜡模模组上后，再将面层用氧化钙稳定的二氧化锆砂撒在叶片蜡模模组表面的涂料上后在室温下自然干燥；

步骤32、将干燥后的叶片蜡模模组进行背层涂料的沾浆后，再将背层用氧化钙稳定的二氧化锆砂撒在叶片蜡模模组上后在通风条件下干燥，重复操作；

步骤33、采用背层涂料进行封浆后依次进行干燥、脱蜡、焙烧和空冷，从而到铌硅基合金叶片定向凝固用陶瓷型壳。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述六方氮化硼在氧化钙稳定的二氧化锆与六方氮化硼的混合粉体中的质量百分含量为5～20wt％。

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，所述二醋酸锆溶胶的胶体粒子含量为20～22wt％；所述氧化钙稳定的二氧化锆粉体中氧化钙的质量分数为4.5～5.0％，其粉体粒度为10～44μm；所述六方氮化硼为白色粉状，其纯度≥99.0wt％，游离硼含量低于0.5wt％，粒度为1～10μm；所述聚醋酸乙烯乳液为白色液体，固含量为25～35wt％；继续搅拌时间为1.5～2.5h。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述二醋酸锆溶胶的胶体粒子含量为20～22wt％；所述氧化钙稳定的二氧化锆粉体中氧化钙的质量分数为4.5～5.0％，其粉体粒度为10～44μm；粉状氧化锆纤维长度为50～500μm，直径为6～10μm；聚醋酸乙烯乳液为白色液体，固含量为25～35wt％；继续搅拌时间为1.5～2.5h。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的制备方法，其特征在于，步骤31中的面层用氧化钙稳定的二氧化锆砂的粒度为75～85目；

步骤32的重复次数为4～6次，其中，背层第一层的氧化钙稳定的二氧化锆砂的粒度为41～51目；背层第二层之后的氧化钙稳定的二氧化锆砂的粒度为19～29目。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的制备方法，其特征在于，步骤33中的焙烧的具体过程为：在氮气保护下，在1650～1750℃下焙烧2～6h。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述陶瓷型壳的背层涂料粘度和面层涂料粘度分别为10～50s和18～40s；所述粘度采用4号察恩杯测量。

8.一种定向凝固铌硅基叶片熔模铸造用陶瓷型壳，其特征在于，所述陶瓷型壳采用权利要求1-7中任意一项所述的制备方法制备。