[发明专利]一种纤维陶瓷型壳及其制备方法

说明书

本发明提供了一种纤维陶瓷型壳及其制备方法，属于熔模精密铸造领域。本发明采用玻璃纤维作为背层撒砂材料，有效克服了浆料由于添加纤维导致的混合不均匀及涂挂困难等问题，与传统莫来石撒砂材料交替制备型壳背层，使得玻璃纤维被浆料层良好的包裹，在型壳内部形成了层状受力骨架，增加了型壳基体的连续性，实现了型壳内玻璃纤维的均匀分布，有效增强型壳强度，同时，由于玻璃纤维作为撒砂材料质量较轻，易被浆料粘附和包裹，因此可适当降低背层浆料粘度，降低了背层型壳厚度。

技术领域

本发明涉及熔模精密铸造技术领域，尤其涉及一种纤维陶瓷型壳及其制备方法。

背景技术

熔模精密铸造工艺中，型壳制备技术对铸件的质量会产生很大的影响。为了使制得的型壳具备较高的室温强度，可以选择增加型壳层数，但使得型壳制备工艺更加复杂，降低了型壳的散热性和溃散性。现阶段型壳粘结剂多采用硅溶胶，但以硅溶胶型壳常温强度较低、残留强度较高、干燥速度慢、制壳周期长，严重制约了硅溶胶型壳的发展。

在型壳制备过程中，为了提高硅溶胶型壳的各方面性能，纤维增强复合型壳的工艺越来越受到关注。通常将纤维材料添加至背层浆料中，当型壳焙烧后会形成微孔隙，同时存留型壳内部骨架中纤维，提高了型壳强度和透气性。但纤维材料会增大浆料粘度，使浆料流动性变差，涂层不易均匀甚至堆积，使型壳厚度增加，影响型壳质量。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种纤维陶瓷型壳及其制备方法。本发明提供的制备方法将玻璃纤维作为撒砂材料，使玻璃纤维被浆料层良好的包裹，能够降低背层浆料粘度，进而降低背层型壳厚度。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种纤维陶瓷型壳的制备方法，包括以下步骤：

提供面层浆料；

提供第一背层浆料和第二背层浆料；

用所述面层浆料对蜡模挂浆，形成面层型壳；

用所述第一背层浆料对所述面层型壳挂浆，然后用莫来砂进行撒砂，形成第一背层型壳；

用所述第二背层浆料对所述第一背层型壳挂浆，然后用玻璃纤维进行撒砂，形成第二背层型壳；

用所述第一背层浆料对所述第二背层型壳挂浆，然后用莫来砂进行撒砂，形成第三背层型壳，得到预制体；

将所述预制体依次进行封浆、脱模和焙烧，得到所述纤维陶瓷型壳。

优选地，所述第一背层浆料包括莫来石粉、硅溶胶、润湿剂和消泡剂，所述莫来石粉和硅溶胶的质量比为2.3～2.7:1。

优选地，所述第二背层浆料包括莫来石粉、硅溶胶、润湿剂和消泡剂，所述莫来石粉和硅溶胶的质量比为2.2～2.5:1。

优选地，所述第二背层浆料的粉液比低于第一背层浆料。

优选地，所述玻璃纤维的长度为4～6mm。

优选地，所述玻璃纤维的用量为型壳总质量的2％～4％。

优选地，所述形成第一背层型壳时，所述莫来砂的粒径为50～100目。

优选地，所述形成第三背层型壳时，所述莫来砂的粒径为30～60目。

优选地，所述形成第三背层型壳后还包括重复形成第二背层型壳和第三背层型壳的步骤。

本发明还提供了上述技术方案所述的制备方法制得的纤维陶瓷型壳，所述纤维陶瓷型壳的厚度为6～10mm，所述纤维陶瓷型壳中玻璃纤维的质量含量为型壳总质量的2％～4％。