[发明专利]一种水溶性消失模型芯、其制备方法及应用

摘要

本发明涉及材料制备技术领域，具体公开一种水溶性消失模型芯的制备方法、水溶性消失模型芯及应用。本发明的水溶性消失模型芯的制备方法包括：S1、将石膏、硫酸镁、水和陶瓷粉末按比例混合，搅拌均匀，得到混合浆体；S2、将混合浆体倒入含有预埋件的模具中，固化后取出，烘干，得到所述水溶性消失模型芯。本发明制备得到的水溶性消失模型芯可直接用于凝胶注模工艺制备素坯坯体或用于其他水基胶态成型方法制备素坯坯体。

主权项

1.一种水溶性消失模型芯的应用，其特征在于，用凝胶注模工艺和水溶性消失模型芯制备外径200mm、高100mm、壁厚10mm的、底面厚10mm的SiC圆筒素坯，具体包括以下步骤：步骤1、制作内径200mm、高100mm带有一个底面的圆柱金属模具，凝胶注模坯体需要脱模时，此模具可从中间分开；并制作相应的胎具和消失模内芯预埋件，预埋件上有通水软管；步骤2、制作内径210mm、高110mm消失模型芯模具，将消失模型芯预埋件固定在消失模型芯模具的中心；步骤3、将足量的石膏、硫酸镁和水按照0.45:0.15:1的质量比混合并搅拌均匀，然后加入20μm的SiC粉，SiC粉与水的比例为1:0.8，并搅拌均匀，制成浆体；步骤4、将混合均匀的浆体浇入到消失模型芯模具中，保证浆体高度不小于100mm， 30min后浆体完全固化，拆除消失模型芯模具，将带有预埋件的消失模型芯放入70℃的烘箱内烘干，得到水溶性消失模型芯；步骤5、用机床将水溶性消失模型芯加工成直径180mm，高度90mm的圆柱；步骤6、在水溶性消失模型芯表面涂刷一层浓度为15wt％、分子量为40000的PVB乙醇溶液，待溶液中乙醇挥发后，形成一层醇溶性致密保护膜；步骤7、将水溶性消失模型芯装配到胎具上；连同水溶性消失模型芯一起，将胎具装配到内径200mm，高100mm的金属模具中；水溶性消失模型芯、胎具和金属模具之间形成一个外径200mm、高100mm，壁厚10mm，底面厚10mm的空腔，和需要制备的坯体对应；步骤8、将凝胶注模SiC浆料注入模具中；待浆料固化、形成凝胶注模坯体后，向预埋件的管道中通入水流；待水流通过软管到达水溶性消失模型芯各个部位后，水溶性消失模型芯开始溃散；待水溶性消失模型芯溃散完毕后，拆除胎具和预埋件，完成水溶性消失模型芯脱模；再去除金属模具后即可得到 所需的凝胶注模SiC坯体；所述水溶性消失模型芯的制备方法包括步骤：S1、将石膏、硫酸镁、水和陶瓷粉末按比例混合，搅拌均匀，得到混合浆体；所述陶瓷粉末的d50小于30μm；S2、设计并制造所述水溶性消失模型芯内的预埋件；设计和制造浇注所述水溶性消失模型芯的模具；在所述模具内设置所述预埋件；将所述混合浆体倒入含有预埋件的模具中，固化后取出，烘干，得到所述水溶性消失模型芯；其中，所述步骤S1包括将石膏、硫酸镁和水按比例混合，搅拌均匀，得到石膏浆体；再向所述石膏浆体中加入陶瓷粉末，搅拌均匀，得到混合浆体，所述陶瓷粉末与所述石膏浆体的体积比不大于0.8：1；所述石膏与所述硫酸镁的质量比为（2‑6）：1；所述石膏与所述硫酸镁的质量之和，与所述石膏的质量比为（0.5‑1）：1；所述陶瓷粉末选自氧化硅、氧化铝、碳化硅或氮化硅中的至少一种。