[发明专利]一种用于航空发动机的陶瓷型芯的制备工艺

权利要求书

1.一种用于航空发动机的陶瓷型芯的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，制备增强相粉：

先制备出硼化铼纳米粉，然后以硼化铼纳米粉和钪盐反应液通过复合制备得到增强相粉；

步骤2，准备硅基陶瓷型芯粉料：

分别称取石英玻璃粉、硅酸锆粉、云母粉和增强相粉，并混合均匀，得到硅基陶瓷型芯粉料；

步骤3，制备硅基陶瓷型芯混料：

按量称取增塑剂混入至硅基陶瓷型芯粉料，继续混合处理，得到硅基陶瓷型芯混料；

步骤4，制备硅基陶瓷型芯：

将硅基陶瓷型芯混料置于模具中，压制成型后，放入石墨炉内进行烧结，得到硅基陶瓷型芯；

其中，硅基陶瓷型芯的成分按照重量份数计算，包括：

80～100份石英玻璃粉、26～33份硅酸锆粉、15～21份增强相粉、10～15份云母粉和15～20份增塑剂；所述步骤1中，增强相粉为硼化铼/氧化钪复合物，硼化铼/氧化钪复合物的制备方法为：

S1.制备硼化铼纳米粉：

以二氧化铼与硼粉作为原料、金属卤化物作为辅助剂依次经过球磨、烧结、洗涤和干燥处理，得到硼化铼纳米粉；

S2.制备钪盐反应液：

以氯化钪和草酸铵作为反应物、聚乙二醇作为分散剂、去离子水作为溶剂，调节反应液的pH为8.0～9.0，搅拌混合反应，形成钪盐反应液；

S3.制备硼化铼/钪盐复合物：

将硼化铼纳米粉与钪盐反应液混合，降低反应液的pH至3.0～4.0，过滤并收集固体，得到硼化铼/钪盐复合物；

S4.制备硼化铼/氧化钪复合物：

将硼化铼/钪盐复合物置于石墨炉内烧结，得到硼化铼/氧化钪复合物。

2.根据权利要求1所述的一种用于航空发动机的陶瓷型芯的制备工艺，其特征在于，所述石英玻璃粉的粒度为200～500目，其中，粒度为200～300目的石英玻璃粉、粒度为300～400目的石英玻璃粉与粒度为400～500目的石英玻璃粉的质量比为2～3:5:1～2。

3.根据权利要求1所述的一种用于航空发动机的陶瓷型芯的制备工艺，其特征在于，所述硅酸锆粉的粒度为200～300目。

4.根据权利要求1所述的一种用于航空发动机的陶瓷型芯的制备工艺，其特征在于，所述增强相粉的粒度为100～200目。

5.根据权利要求1所述的一种用于航空发动机的陶瓷型芯的制备工艺，其特征在于，所述云母粉的成分中，氧化硅的质量占比不低于48％，氧化铝的质量占比不低于30％；云母粉的粒度为200～300目。

6.根据权利要求1所述的一种用于航空发动机的陶瓷型芯的制备工艺，其特征在于，所述增塑剂由石蜡、蜂蜡和乙烯-醋酸乙烯共聚物按照质量比为86～92:5～8:1～3混合得到。

7.根据权利要求1所述的一种用于航空发动机的陶瓷型芯的制备工艺，其特征在于，所述步骤2中，石英玻璃粉、硅酸锆粉、云母粉和增强相粉置于粉料搅拌机中进行混合，混合时间为2～4h。

8.根据权利要求1所述的一种用于航空发动机的陶瓷型芯的制备工艺，其特征在于，所述步骤3中，增塑剂以熔融态与硅基陶瓷型芯粉料混合，增塑剂加入之前粉料搅拌机预热至100～120℃，增塑剂加入后，保温并混合5～10h。

9.根据权利要求1所述的一种用于航空发动机的陶瓷型芯的制备工艺，其特征在于，所述步骤4中，烧结分为两个阶段：第一阶段升温至450～550℃并保温处理1～3h；第二阶段升温至1200～1300℃，保温处理4～6h，冷却后得到硅基陶瓷型芯。