[发明专利]扇形片状陶瓷型芯的制备方法

说明书

本发明公开了一种扇形片状陶瓷型芯的制备方法，包括以下步骤：准备用于制备环状陶瓷型芯的模具，环状陶瓷型芯包括多个扇形片状陶瓷型芯以及多个用于将扇形片状陶瓷型芯连接成环的连接块，模具内具有多个用于扇形片状陶瓷型芯成型的型芯内腔以及多个用于将连接块成型的连接内腔，型芯内腔与连接内腔交错布设并连通为环形结构；将陶瓷型芯浆料注入模具中并压制成型，脱模后得到环状陶瓷型芯的素坯；将环状陶瓷型芯的素坯烧结成型，得到环状陶瓷型芯；将连接于扇形片状陶瓷型芯端面上的连接块去除，得到多个扇形片状陶瓷型芯。

技术领域

本发明涉及陶瓷型芯制备技术领域，特别地，涉及一种扇形片状陶瓷型芯的制备方法。

背景技术

航空发动机精铸件上需要用到许多扇形片状陶瓷型芯，由于扇形片状陶瓷型芯的厚度尺寸很小，在压制成型、成型后脱模以及烧结等过程中特别容易变形，特别是对于扇形等曲面形的扇形片状陶瓷型芯，更加容易变形，而且在成型脱模后需要转移至烧钵中进行烧结，转移难度大，且转移过程中扇形片状陶瓷型芯容易倾倒受损。

发明内容

本发明提供了一种扇形片状陶瓷型芯的制备方法，以解决现有的扇形片状陶瓷型芯在制备过程中容易变形和受损的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种扇形片状陶瓷型芯的制备方法，包括以下步骤：准备用于制备环状陶瓷型芯的模具，环状陶瓷型芯包括多个扇形片状陶瓷型芯以及多个用于将扇形片状陶瓷型芯连接成环的连接块，模具内具有多个用于扇形片状陶瓷型芯成型的型芯内腔以及多个用于将连接块成型的连接内腔，型芯内腔与连接内腔交错布设并连通为环形结构；将陶瓷型芯浆料注入模具中并压制成型，脱模后得到环状陶瓷型芯的素坯；将环状陶瓷型芯的素坯烧结成型，得到环状陶瓷型芯；将连接于扇形片状陶瓷型芯侧端面上的连接块去除，得到多个扇形片状陶瓷型芯。

进一步地，连接块连接于扇形片状陶瓷型芯的侧端面上，连接块的横截面积小于扇形片状陶瓷型芯的横截面积。

进一步地，扇形片状陶瓷型芯和连接块的形状均为扇形，环状陶瓷型芯为整圆环，连接块的弧度为5度-15度。

进一步地，配制陶瓷型芯浆料，包括以下步骤：将石英玻璃粉、莫来石粉按比例混合后通过球磨充分混合均匀，并将混合均匀的粉料置于150℃～200℃的烘烤箱中烘烤2-4小时，以将混合均匀的粉料进行干燥；配制陶瓷型芯浆料时，在干净的坩埚中加入粉料总量的15％-20％的增塑剂并熔化；在不断搅拌下陆续加入干燥的粉料，再加入重量为粉料重量的0.5％～1％的油酸，持续搅拌2小时以上，直到陶瓷型芯浆料均匀，无气泡，并且具有较好的流动性为止。

进一步地，环状陶瓷型芯的压制成型采用自动压芯机，按规定的压制参数压制：注浆压力为75Bar-80Bar，合模压力为90Bar-110Bar，注浆时间为23秒-28秒，压制时间为18秒-22秒，浆料和注浆系统的温度为80℃-90℃。

进一步地，环状陶瓷型芯的素坯脱模后，去除环状陶瓷型芯的素坯上的注料口、飞边和披缝。

进一步地，环状陶瓷型芯的素坯烧结成型，包括以下步骤：在陶瓷烧砵中装入松散的氧化铝粉，形成氧化铝粉层；将环状陶瓷型芯的素坯平放于氧化铝粉层上，填入过筛的松散的氧化铝粉，并震动3分钟-5分钟；将陶瓷烧砵置于陶瓷型芯焙烧炉中炉膛的温度均匀区域；将陶瓷型芯焙烧炉缓慢升温，并分别在温度升至200℃、550℃以及900℃时保温1小时，进而在温度升至1200℃时保温4小时；将陶瓷型芯焙烧炉断电，直至温度降至300℃以下后，将陶瓷烧砵从陶瓷型芯焙烧炉中取出，直至陶瓷烧砵内的温度冷却至150℃以下后，将烧结成型的环状陶瓷型芯从陶瓷烧砵中取出。

进一步地，氧化铝粉层的厚度为40mm。

进一步地，将连接于扇形片状陶瓷型芯端面上的连接块去除，包括以下步骤：将连接块进行切断，通过打磨将连接于扇形片状陶瓷型芯端面上的连接块磨除；或者将连接块切除一部分弧段，通过打磨将扇形片状陶瓷型芯端面上剩余的连接块磨除，使端面形成完整的平面。