[发明专利]陶瓷空心球/金属基复合泡沫材料的重力铸造方法及设备

权利要求书

1.一种陶瓷空心球/金属基复合泡沫材料的重力铸造方法，其特征在于包括以下步骤：

[步骤一]：准备并制造重力铸造用铸型，所述铸型设有型腔，所述型腔的尺寸根据铸件产品和浇注系统设置；所述铸型内铸件产品对应的型腔内部、浇注系统对应的型腔内部中的至少一处预设过滤网放置槽；

[步骤二]：准备陶瓷空心球及目数能阻挡理论上最小粒径的陶瓷空心球通过的过滤网；

[步骤三]：将陶瓷空心球放置到铸型内铸件产品对应的型腔内并使所述陶瓷空心球之间紧密排列，将过滤网放置到过滤网放置槽内用于在浇注金属液前将陶瓷空心球固定在铸型内铸件产品对应的型腔内，得到一套装有陶瓷空心球和过滤网的铸型；

[步骤四]：先对装有陶瓷空心球和过滤网的铸型进行预热，再将预热后的铸型放至浇注区域，而后再将金属原材料加热融化后得到的金属液快速浇注至铸型内；或者

先将装有陶瓷空心球和过滤网的铸型放至浇注区域，并在所述铸型的外侧设置热源设备，而后再将金属原材料加热融化后得到的金属液快速浇注至铸型内，同时启动热源设备对渗流充型过程中的金属液进行加热，待金属液完全充型后关闭热源设备；

[步骤五]：待所述金属液凝固成形后，关闭重力铸造设备，去除铸型和浇冒口结构，清理后得到陶瓷空心球/金属基复合泡沫材料铸件。

2.根据权利要求1所述的陶瓷空心球/金属基复合泡沫材料的重力铸造方法，其特征在于[步骤一]中所述铸型使用砂型、石墨型、精密铸造膜壳中的一种，其制造方法使用数控加工、3D打印、模具制造中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的陶瓷空心球/金属基复合泡沫材料的重力铸造方法,其特征在于[步骤二]中所述陶瓷空心球的材料使用碳化钛、碳化硼、碳化硅、氮化钛、氮化硅、氧化铝和氧化锆中的至少一种，其粒径在0.5-8mm范围内。

4.根据权利要求1所述的陶瓷空心球/金属基复合泡沫材料的重力铸造方法,其特征在于[步骤二]中所述过滤网使用陶瓷纤维网、玻璃纤维网的至少一种。

5.根据权利要求1所述的陶瓷空心球/金属基复合泡沫材料的重力铸造方法,其特征在于[步骤四]中金属液完全充型的时间为浇注过程结束后1-60秒。

6.一种采用权利要求1-5中任一项所述重力铸造方法制得的陶瓷空心球/金属基复合泡沫材料。

7.一种陶瓷空心球/金属基复合泡沫材料的重力铸造设备，该重力铸造设备具有用于放置铸型的浇注区域，其特征在于所述浇注区域设有在铸型放置到浇注区域时位于铸型外侧并在金属液浇注至铸型内部的型腔时用于对渗流充型过程中的金属液进行加热的热源设备。