[发明专利]陶瓷型芯的制备方法及陶瓷型芯

说明书

本发明涉及陶瓷型芯制备方法及陶瓷型芯，陶瓷型芯的制备方法包括：选取耐火材料、粘接剂、矿化剂和添加剂按特定配比混匀制成浆料；将浆料灌入模具，干燥成型得到陶瓷型芯初体；将陶瓷型芯初体放入马弗炉中焙烧，形成陶瓷型芯。本发明制备的陶瓷型芯具有耐火度高、表面质量高、尺寸精度高、有足够的强度、化学稳定性好、铸后易脱除的优点，且制备工艺简单易行，原料价格低廉，由于增加了防水材料处理步骤，在增加其本身的强度同时，又避免了水分对强度的影响。

技术领域

本发明涉及合金熔模铸造技术领域，特别涉及一种陶瓷型芯制备方法及陶瓷型芯。

背景技术

熔模铸造工艺正越来越往精密铸造的方向发展，精密铸造的最大特点是能够制造形状结构复杂，难以用其他工艺成型的各种金属零件。但在生产中仍经常遇到要求铸件的内腔比外廓要具有更高的表面光洁度，因此采用一般的精铸工艺无法满足，对复杂内腔，且要求高的铸件，必须采用陶瓷芯成型。如不采用，则无法生产出合格铸件。由于铸件的复杂内腔的质量与陶瓷型芯的质量密切相关，所以提高陶瓷型芯的质量成为亟需解决的关键问题。

熔模铸造中，陶瓷型芯是最终应用在被高温液态金属的包围中。目前使用最多的是要求很高的不锈钢、铁基、镍基、钴基等合金。而型芯的承受条件是和铸型一起被加热到900～1050℃，在浇注时被金属包围，型芯可被加热到1100～1350℃左右。此外，陶瓷型芯最终需从铸件中去除，因此还应在脱蜡、洗壳、焙烧等过程中，能够经受住蒸汽的蒸煮以及焙烧时的高温作用。总之，陶瓷型芯的要求较高，应具有耐火度高、表面质量高、热膨胀率低、尺寸稳定、尺寸精度高、化学稳定性好、足够的强度、易脱除等特点。

发明内容

本发明的目的是为解决以上问题，本发明提供一种简单易行、成本低廉的适用于该陶瓷型芯的制备工艺以及利用该工艺制备的具备防水功能、表面质量高、尺寸稳定、尺寸精度高、强度高、化学稳定性好、铸后易脱除等优点的陶瓷型芯。

根据本发明的一个方面，提供一种陶瓷型芯的制备方法，包括步骤：

选取耐火材料、粘接剂、矿化剂和添加剂按特定配比混匀制成浆料；

将浆料灌入模具，干燥成型得到陶瓷型芯初体；

将陶瓷型芯初体放入马弗炉中焙烧，形成陶瓷型芯。

其中，选取的耐火材料包括细粉和粗粉两种形式，其中细粉所占比重为：50～90wt％，粗粉所占比重为10～50wt％，其中细粉粒度为300～500目，粗粉粒度为80～300目。

其中，所述矿化剂包括氧化镁、氧化钛、石英粉和硼砂的一种或多种，特定配比为：

耐火材料与粘接剂的比例为1.5～5g/ml；氧化镁加入量占耐火材料的比重：0.1～2wt％；氧化钛加入量占耐火材料的比重：0.1～8wt％；石英粉加入量占耐火材料的比重：1～30wt％；硼砂加入量占耐火材料的比重：0.1～5wt％；添加剂的加入量占耐火材料的比重：1～20wt％。

其中，所述耐火材料包括铝矾土粉、煤矸石粉、电熔刚玉粉和白刚玉砂中的一种或多种；所述粘接剂为硅溶胶；所述矿化剂包括氧化镁、氧化钛、石英粉和硼砂中的一种或多种；添加剂包括硼酐、硼酸中的一种或两种。

所述添加剂由硼酸和硼酐组成，硼酸与硼酐的重量比为30～300％。

其中，当矿化剂含有氧化镁时，制成浆料的步骤包括：

将除氧化镁外的固体粉末混合均匀；

然后在混匀的固体粉末中加入粘接剂，混匀形成浆料预制体；

在浆料预制体中加入氧化镁粉末，混匀形成浆料；

当矿化剂不含有氧化镁时，制成浆料的步骤包括：

将除粘接剂外的固体粉末混合均匀；