[發明專利]一種纖維增強陶瓷型芯的制備方法

在審

• 申請號: 201910183856.X
• 申請日: 2019-03-12
• 公開（公告）號: CN109761588A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 蘆剛;嚴青松;鄭強強;盧百平;晏玉平;毛蒲
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/80;C04B35/622;C04B35/626;C04B38/00;B22C9/10
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙曉琳

本發明提供了一種纖維增強陶瓷型芯的制備方法，屬于特種鑄造技術領域。該制備方法包括以下步驟：(1)采用偶聯劑對纖維進行表面處理；(2)將表面處理后的纖維、水和分散劑混合，得到纖維的分散液；(3)將所述纖維的分散液與基體粉料混合，依次經過蒸干、過篩和干燥，得到纖維基體混合料；(4)將所述纖維基體混合料與熔融態的增塑劑混合，得到陶瓷漿料；(5)將所述陶瓷漿料依次進行壓制和焙燒，得到陶瓷型芯。本發明提供的制備方法能夠提高陶瓷型芯的抗彎強度和氣孔率、降低陶瓷型芯的收縮率，進而提高型芯的高溫強度和尺寸穩定性。

技術領域

本發明涉及特種鑄造技術領域，尤其涉及一種纖維增強陶瓷型芯的制備方法。

背景技術

熔模精鑄作為一種材料近凈成形技術，不僅能鑄出形狀十分復雜的零件，還可以鑄造組合的、整體的鑄件，常用于復雜航空、航天、汽車工業耐熱構件的成形。隨著技術發展，熔模精鑄已可以生產出更大、更精、更薄、更強的產品。制備具有復雜空腔結構的熔模鑄件則要用到陶瓷型芯，其作用是形成空心鑄件的內腔形狀。在鑄件澆注和凝固過程中，型芯需要承受高溫金屬液帶來的壓力作用和沖擊作用，這對型芯的高溫強度及尺寸穩定性等提出了更高的要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種纖維增強陶瓷型芯的制備方法，本發明提供的制備方法能夠提高陶瓷型芯的抗彎強度和氣孔率、降低陶瓷型芯的收縮率，進而提高型芯的高溫強度和尺寸穩定性。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種纖維增強陶瓷型芯的制備方法，包括以下步驟：

(1)采用偶聯劑對纖維進行表面處理；

(2)將表面處理后的纖維、水和分散劑混合，得到纖維的分散液；

(3)將所述纖維的分散液與基體粉料混合，依次經過蒸干、過篩和干燥，得到纖維基體混合料；

(4)將所述纖維基體混合料與熔融態的增塑劑混合，得到陶瓷漿料；

(5)將所述陶瓷漿料依次進行壓制和焙燒，得到陶瓷型芯。

優選的，所述步驟(1)中纖維與偶聯劑的固液比為1g:18～22mL。

優選的，所述步驟(1)中的偶聯劑為硅烷偶聯劑。

優選的，所述步驟(1)中表面處理的環境為酸性環境。

優選的，所述步驟(1)中纖維為硅酸鋁陶瓷纖維或碳化硅纖維，所述纖維的長度為2～7mm，直徑為4～8μm。

優選的，所述步驟(3)中纖維的分散液中分散劑的質量為基體粉料質量的0.2～0.7％。

優選的，所述步驟(3)中纖維的分散液中纖維的質量為基體粉料質量的0.5～1.5％。

優選的，所述步驟(4)中增塑劑為步驟(3)中基體粉料質量的16～20％。

優選的，所述步驟(5)中的壓制采用熱壓注法，所述熱壓注法包括：將陶瓷漿料注入到壓注模具中，在壓注機的壓力作用下成形。

優選的，所述焙燒的溫度為1300～1400℃，焙燒的保溫時間為1.5～2.5h。

本發明提供了一種纖維增強陶瓷型芯的制備方法，包括以下步驟：(1)采用偶聯劑對纖維進行表面處理；(2)將表面處理后的纖維、水和分散劑混合，得到纖維的分散液；(3)將所述纖維的分散液與基體粉料混合，依次經過蒸干、過篩和干燥，得到纖維基體混合料；(4)將所述纖維基體混合料與熔融態的增塑劑混合，得到陶瓷漿料；(5)將所述陶瓷漿料依次進行壓制和焙燒，得到陶瓷型芯。