[发明专利]一种基于P曲面空间结构的泡沫镍的制备方法

权利要求书

1.一种P曲面空间结构泡沫镍的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）利用3D打印的方法将PLA材料制备成具有一定厚度的P曲面空间结构；

（2）将耐火材料和粘结剂混合后制备得到涂挂浆料；

（3）利用步骤一获得的P曲面空间结构和步骤二获得的涂挂浆料制备型壳，即先将P曲面空间结构浸涂一层涂挂浆料后撒一层砂料，在第一层涂挂浆料层和撒砂层干燥完成后重复浸涂、撒砂料多次以获得具有分层结构的型壳，待浆料硬化、干燥后将其置于焙烧炉中焙烧，即可得到具有P曲面空间结构的型壳；

（4）将镍合金在真空下加热熔化；

（5）将步骤（3）所获得的具有P曲面空间结构的型壳放在模具中，将型壳预热到800-900℃，再将步骤（4）获得的镍合金液体直接浇注到型壳中，得到浇注材料；

（6）将步骤（5）得到的浇注材料采用高频震动退壳后再使用空气压缩的方式进行清壳，最后使用酸洗和喷砂的工序去除镍表面的残渣即可制备具有P曲面空间结构的泡沫镍。

2.根据权利要求1所述的P曲面空间结构泡沫镍的制备方法，其特征在于，步骤（2）中耐火材料具体成分为：Al₂O₃，CaO和SiO₂；粘结剂的具体成分为硅溶胶和水玻璃，其中耐火材料，水玻璃，硅溶胶的质量比为80-90：5-20：3-8，加水搅拌调节波美度，使波美度在35~45范围。

3.根据权利要求2所述的P曲面空间结构泡沫镍的制备方法，其特征在于，所述的耐火材料的主要成分是Al₂O₃，含有少量的CaO和SiO₂，其含量为95％≤Al₂O₃≤97％，0.5％≤SiO₂≤2％，2.5％≤CaO≤3％。

4.根据权利要求1所述的P曲面空间结构泡沫镍的制备方法，其特征在于，将P曲面空间结构重复浸涂涂挂浆料、撒砂料多次以获得具有分层结构的型壳，待浆料硬化后，放入190-250℃烘干箱中干燥1.5-2.5h，使PLA熔化，清除熔融的PLA材料，然后将其置于焙烧炉中，先以100℃/h的温度速率，加热到450-500℃焙烧2-3h，然后以200℃/h的速率加热到900-1000℃焙烧3-4h，即可得到具有P曲面空间结构的型壳。

5.根据权利要求1所述的P曲面空间结构泡沫镍的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的砂料为莫来石经分别磨碎400目、200目和100目后按质量比为65-70：15-20：8-12混合。

6.根据权利要求1所述的P曲面空间结构泡沫镍的制备方法，其特征在于，步骤（4）中镍合金在真空下加热到（1550-1650）±10℃进行熔化。

7.根据权利要求1所述的P曲面空间结构泡沫镍的制备方法，其特征在于，步骤（5）中镍合金液的浇注温度在（1500-1600）±10℃，浇注过程中施加的压力为0.03-0.05MPa。