一种利用木质材料制备的水溶性陶瓷型芯及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种利用木质材料制备的水溶性陶瓷型芯及其制备方法，所述水溶性陶瓷型芯主要由以下重量份原料制成：电熔刚玉粉80‑100份，NaCl 3‑10份，K2CO3 9‑20份，木质材料粉末1‑3份。相对于现有技术，本发明专利技术在水溶性陶瓷型芯配料中加入木质材料粉末，可在提高型芯强度的同时，在一定程度上提高型芯的孔隙率，更有利于型芯的脱除，使型芯具有更好的使用性能。加入的木质材料粉为废弃果壳、果核壳、木材或竹材等的边角料粉碎得到的粉末，来源广泛，价格低廉。

Water soluble ceramic core made from wood material and preparation method thereof

The invention discloses a water-soluble ceramic core made of wood material and its preparation method. The water soluble ceramic core is mainly made of the following raw material: 80 electrically fused corundum powder, 100 NaCl, 10, 20, 1, 3 parts. Compared with the existing technology, the invention adds wood material powder to the water-soluble ceramic core ingredients, which can improve the core strength at the same time, improve the porosity of the core to a certain extent, and be more conducive to the removal of the core, so that the core has better performance. The wood powder added to the leftover husk, core shell, wood or bamboo and other leftover materials is smashed, and the powder is widely distributed and low in price.

【技术实现步骤摘要】
一种利用木质材料制备的水溶性陶瓷型芯及其制备方法
本专利技术涉及一种利用木质材料制备的水溶性陶瓷型芯及其制备方法，属于型芯铸造

技术介绍
当今工业制造技术不断向精密化、实用化、集成化方向发展，材料的成形制造技术也不断的向精密成型的方向发展，采用精密水溶性陶瓷型芯生产具有复杂内腔的铸件就是其中之一。随着轻量化要求在工业生产中的不断提高，近年来，在材料方面，传统的钢、铁零件所占份额出现了逐步减少的趋势，以铝、镁合金为代表的轻质合金的应用取得了长足的进步；在零件结构方面，以往通过多个零件组合实现的功能逐渐采用单一零件来实现，以铸代锻、以铸代铆减少了零件数量，降低装备重量，同时也提高了装备的可靠性。这些变化不仅使铸件的外形变得复杂，且为保持铸件壁厚的均匀性，通常内腔也设计成复杂的形状，给铸造生产带来新的挑战。一方面，由于铝、镁合金浇注温度低，采用树脂砂芯形成内腔时，浇注后型芯的溃散性差，清理时不易出砂；另一方面，复杂内腔通常需要由多个型芯组合才能形成，工艺设计复杂，而且型芯组合时易产生偏差，影响铸件的精度。采用水溶性型芯能够很好地解决上述的这些问题，而且在铸件浇注时不产生有害气体，铸件成形后可采用水力清理将型芯溶解去除，清理时方便快捷，无振动与噪音，得到具有洁净光滑内表面和良好尺寸精度的铸件。以耐火材料为主体的水溶性陶瓷型芯是由水溶性无机盐和耐火陶瓷材料为原料制备的一类水溶性型芯，由于这类型芯具有较高的机械强度、耐火度和化学稳定性，同时还具有较好的水溶性，可以有效地避免苛刻的脱芯条件对铝、镁合金铸件造成的损害，因此，在铝、镁合金精密铸造中具有广阔的应用前景。在铸造生产中，要求陶瓷型芯既有较高的抗弯强度，能满足成形过程操作的要求，又有较高的孔隙率，与水接触时能迅速渗透，在水中具有快速溃散的性能。公开专利“一种高孔隙率水溶性陶瓷型芯及其制备方法”(申请号201710177975.5)公开了一种添加活性炭粉末制备高孔隙率水溶性陶瓷型芯的方法。活性炭是采用含碳材料经炭化、活化工艺得到的材料，加入可挥发的活性炭可提高陶瓷型芯的孔隙率，但同时也存在强度差的缺陷。
技术实现思路
专利技术目的：为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种利用木质材料制备的水溶性陶瓷型芯及其制备方法。技术方案：为了实现上述目的，本专利技术公开了一种利用木质材料制备的水溶性陶瓷型芯，其主要由以下重量份的原料制成：电熔刚玉粉80-100份，NaCl3-10份，K2CO39-20份，木质材料粉末1-3份。优选，所述的利用木质材料制备的水溶性陶瓷型芯主要由以下重量份的原料制成：电熔刚玉粉100份，NaCl3-10份，K2CO39-20份，木质材料粉末1-3份。优选，所述的利用木质材料制备的水溶性陶瓷型芯主要由以下重量份的原料制成：电熔刚玉粉80份，NaCl3-10份，K2CO39-20份，木质材料粉末1-3份。优选，所述电熔刚玉粉的粒度为300目。优选，所述木质材料粉末为废弃果壳、果核壳、木材或竹材等的边角料粉碎得到的粉末，粒度为120目-200目。所述的利用木质材料制备的水溶性陶瓷型芯的制备方法，包括将各原料压制成形后，经过烧结，即得到所述水溶性陶瓷型芯。进一步，所述的制备方法包括如下步骤：取各原料，烘干后混合，再将混好的原料压制成型，脱模，得到坯体，最后将压制好的坯体试样埋入工业氧化铝填料，进行烧结，即可得到所述水溶性陶瓷型芯。更具体地，所述的制备方法包括如下步骤：(1)将电熔刚玉粉、NaCl、K2CO3和木质材料粉末放入烘箱中，在120℃-130℃烘干2h-3h；(2)按预先设定的比例称取烘干的电熔刚玉粉、NaCl、K2CO3和木质材料粉末；(3)将称量好的原料装入行星式球磨机的球磨罐，在330r/min-370r/min的转速下球磨1.5h-2h；(4)将混好的原料压制成型，成型工艺为在6MPa-8MPa的压力下保压90s-120s，然后进行脱模，得到坯体；(5)将压制好的坯体试样埋入工业氧化铝填料，按照设定的升温制度加热，在700-775℃烧结1h-1.5h，即得到陶瓷型芯本专利技术直接采用在配料中添加木质材料粉末的方法制备陶瓷型芯，可在保持型芯高强度和高孔隙率的同时，降低生产成本。技术效果：相对于现有技术，本专利技术采用在原料中添加木质材料粉末的方法制备陶瓷型芯，该粉末可用废弃果壳、果核壳、木材或竹材等的边角料制备，原料来源广泛，成本低廉。可在提高型芯强度的同时，在一定程度上提高型芯的孔隙率，更有利于型芯的脱除。具体实施方式根据下述实施例，可使本领域的技术人员更容易理解，实施例所描述的具体试验结果仅用于说明本专利技术，而不应当也不会限制权利要求书中所描述的本专利技术。下面实施例中“120目-200目”是指能通过120目筛，但不能通过200目筛。实施例1：(1)将电熔刚玉粉、NaCl、K2CO3放入烘箱中，在130℃2.5h烘干；(2)按预先设定的比例称取烘干的粒度为300目的电熔刚玉粉80份，NaCl4份，K2CO316份，粒度为120目-200目的开心果壳粉末1份；(3)将称量好的原料装入行星式球磨机的球磨罐，在350r/min的转速下球磨1.5h；(4)将混好的原料压制成型，成型工艺为在6.5MPa的压力下保压120s，然后进行脱模，得到坯体；(5)将压制好的试样埋入工业氧化铝填料，按照设定的升温制度加热，在750℃烧结1h，得到型芯。所得型芯经检测，其抗弯强度为8.3MPa，相比较未添加果壳粉末的型芯(按本实施例配方和方法，去掉开心果壳粉末后所得型芯)提高了约34％，孔隙率为38.5％。实施例2：(1)将电熔刚玉粉、NaCl、K2CO3和果壳粉末放入烘箱中，在130℃的温度2.5h烘干；(2)按预先设定的比例称取烘干的粒度为300目的电熔刚玉粉90份，NaCl6份，K2CO320份，粒度为120目-200目的杏核壳粉末2份；(3)称量好的原料装入行星式球磨机的球磨罐，在350r/min的转速下球磨1.5h；(4)将混好的原料压制成型，成型工艺为在6.5MPa的压力下保压120s，然后进行脱模，得到坯体；(5)将压制好的试样埋入工业氧化铝填料，按照设定的加热速度升温，在750℃烧结1h，得到型芯。所得型芯经检测，其抗弯强度可达到11.7MPa，相比较未添加果壳粉末的型芯(按本实施例配方和方法，去掉杏核壳粉末后所得型芯)提高了约48％，孔隙率为40.3％。实施例3：(1)将电熔刚玉粉、NaCl、K2CO3和果壳粉末放入烘箱中，在120℃的温度2.5h烘干；(2)按预先设定的比例称取烘干的粒度为300目的电熔刚玉粉100份，NaCl10份，K2CO315份，粒度为120目-200目的核桃壳粉末3份；(3)称量好的原料装入行星式球磨机的球磨罐，在350r/min的转速下球磨2h；(4)将混好的原料压制成型，成型工艺为在7MPa的压力下保压100s，然后进行脱模，得到坯体；(5)将压制好的试样埋入工业氧化铝填料，按照设定的加热速度升温，在750℃烧结1h，得到型芯。所得型芯经检测，可知其抗弯强度为9.5MPa。相比较未添加果壳粉末的型芯(按本实施例配方和方法，去掉核桃壳粉末后所得型芯)提高了约30％，孔隙率为38.8％。实施例4：(1)将电熔刚玉粉、NaC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用木质材料制备的水溶性陶瓷型芯，特征在于，其主要由以下重量份的原料制成：电熔刚玉粉80‑100份，NaCl 3‑10份，K2CO3 9‑20份，木质材料粉末1‑3份。

【技术特征摘要】
1.一种利用木质材料制备的水溶性陶瓷型芯，特征在于，其主要由以下重量份的原料制成：电熔刚玉粉80-100份，NaCl3-10份，K2CO39-20份，木质材料粉末1-3份。2.根据权利要求1所述的利用木质材料制备的水溶性陶瓷型芯，其特征在于，其主要由以下重量份的原料制成：电熔刚玉粉100份，NaCl3-10份，K2CO39-20份，木质材料粉末1-3份。3.根据权利要求1所述的利用木质材料制备的水溶性陶瓷型芯，其特征在于，其主要由以下重量份的原料制成：电熔刚玉粉80份，NaCl3-10份，K2CO39-20份，木质材料粉末1-3份。4.根据权利要求1所述的利用木质材料制备的水溶性陶瓷型芯，其特征在于，所述电熔刚玉粉的粒度为300目。5.根据权利要求1所述的利用木质材料制备的水溶性陶瓷型芯，其特征在于，所述木质材料粉末为废弃果壳、果核壳、木材或竹材等的边角料粉碎得到的粉末，粒度为120目-200目。6.权利要求1-5任一项所述的利用木质材料制备的水溶性陶瓷型...

【专利技术属性】
技术研发人员：董寅生，朱文杰，柯瑞，盛晓波，郭超，黄志海，储成林，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32