[发明专利]一种用于复杂零件制造的氧化钙基陶瓷铸型快速制备方法

摘要

本发明公开了一种用于复杂零件制造的氧化钙基陶瓷铸型快速制备方法，属于快速精密铸造领域。采用碳酸钙粉体和适量矿化剂为原料制造陶瓷铸型素坯，将素坯脱脂后，和适量金属钙一起放入真空烧结炉中进行反应烧结，最后再将铸型放入大气烧结炉中终烧。金属钙单质与碳酸钙分解产生的二氧化碳反应生成氧化钙，提高了陶瓷铸型的致密度。适量的矿化剂促进了陶瓷铸型的烧结，提高了陶瓷铸型的抗水化性。使用上述方法制得的氧化钙基整体式陶瓷铸型具有优良的高温综合性能，解决了氧化铝基陶瓷铸型脱芯难、废品率高的技术难题，尤其适用于复杂零件的快速制造。

主权项

1.一种用于复杂零件制造的氧化钙基陶瓷铸型快速制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)采用光固化快速成型方法，制备出可烧失性光固化树脂模具；2)采用凝胶注模方法，将陶瓷粉体、有机单体、交联剂、分散剂、增塑剂和去离子水混合均匀，制得高固相、低粘度的陶瓷浆料；所述陶瓷粉体是由80％～99％的碳酸钙粉体和1％～20％的矿化剂粉体组成；其中，矿化剂粉体为氧化镁、氧化钇或氧化锆中的一种或其中几种按照任意质量比混合的混合物；3)在真空和振动环境下，向可烧失性光固化树脂模具的型腔中浇注高固相、低粘度的陶瓷浆料，并加入催化剂和引发剂，待陶瓷浆料固化后，制得陶瓷铸型素坯，然后进行干燥、脱脂处理；4)将干燥、脱脂后的陶瓷铸型素坯包覆一层金属钙粉后置于石墨坩埚中，加盖密封，然后在真空度大于0.099MPa的条件下一起进行烧结，制得陶瓷铸型；其中，金属钙的添加量是碳酸钙粉体总质量的1.2～2.5倍；烧结过程中的升温制度为：自室温起，以60～120℃/h的升温速率，自室温起，升温至800℃，保温2h；再以60～120℃/h的升温速率，升温至950～1000℃，保温1h；5)将陶瓷铸型进行终烧，制得用于复杂零件制造的氧化钙基陶瓷铸型。