一种高温合金凝胶注模成型方法技术

本发明专利技术公开了一种高温合金凝胶注模成型方法，属于注模技术领域，一种高温合金凝胶注模成型方法，通过在球磨时加入分合消泡球，使得在球磨过程中，分合消泡球在球磨时的搅动力作用下，多个离合吸泡球会不断的与中心磁球之间发生相互远离和相互靠近的过程，在此过程中，多个摩擦静电球会不断的发生相互摩擦，能够不断补充摩擦静电球表面的静电，使得能够对气泡产生持续性的静电吸附作用，同时也由于相互摩擦，其表面不断吸附的气泡会不断破裂，使得气泡内的气体流动性变强，加速气泡内的气体向吸泡磁球内移动，进而有效降低气泡的含量，使得最终合金注模成型后内部气泡量显著降低，从而有效提高成品的强度，使得质量更好。

【技术实现步骤摘要】
一种高温合金凝胶注模成型方法
本专利技术涉及注模
，更具体地说，涉及一种高温合金凝胶注模成型方法。
技术介绍
凝胶注模成型技术将传统的陶瓷工艺和有机聚合物化学结合，将高分子单体聚合的方法灵活地引入到陶瓷成型工艺中，通过制备低粘度、高固相含量的陶瓷浆料来实现净尺寸成型高强度、高密度、均匀性好的陶瓷坯体。该工艺的基本原理是在低粘度高固相含量的浆料中加入有机单体，在催化剂和引发剂的作用下，使浆料中的有机单体交联聚合成三维网状结构，从而使浆料原位固化成型然后再进行脱模、干燥、去除有机物、烧结，即可得到所需的陶瓷零件。凝胶注模工艺过程是一个原位成型过程，主要利用有机单体或少量添加剂的化学反应原位凝固成型，获得具有良好微观均匀性和一定强度的坯体，而后烧结制得成品。该工艺主要是通过制备低黏度、高固相体积分数的浆料，再将浆料中的有机单体聚合使浆料原位凝固，从而获得高密度、高强度、均匀性好的坯体。凝胶注模成型的影响因素主要为：坯体密度：高的坯体密度可保证坯体质量，减少烧结收缩率，控制制品的密度，降低挠结温度，从而降低烧结成本，利于规模化生产；坯体密度的均匀性：均匀性好的坯体有利于烧结过程中坯体均匀收缩，不产生变形和开裂；桥体粒度，选择较细的、粒径分部狭窄的粉体：一方面较细的颗粒在紫料中可避免沉降，另一方面较细颗粒组成的坯体烧结温度较低；单体成本：一般相对较高，对制备形状简单且附加值低的产品不具备优势。将凝胶注模成形与自蔓延高温合成相结合制备钛合金多孔体，实际就是以凝胶注模成形方法使钛合金金属粉以一定的形状成形，以保证最终产品的形状，由凝胶注模成形坯件排胶后发生自蔓延高温合成反应，最终制成多孔钛合金材料。虽然在进行凝胶注模成型的过程中会添加消泡剂，从而降低成品内部因气泡而造成的强度不高以及易开裂的问题，但是在球磨过程中，由于不断的翻动球磨，导致得到的凝胶注模浆料内部或多或少仍然会存在产生一些气泡，使得最终的成品的质量受到影响。
技术实现思路
1．要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种高温合金凝胶注模成型方法，它通过在球磨时加入分合消泡球，使得在球磨过程中，分合消泡球在球磨时的搅动力作用下，多个离合吸泡球会不断的与中心磁球之间发生相互远离和相互靠近的过程，在此过程中，多个摩擦静电球会不断的发生相互摩擦，能够不断补充摩擦静电球表面的静电，使得能够对气泡产生持续性的静电吸附作用，同时也由于相互摩擦，其表面不断吸附的气泡会不断破裂，使得气泡内的气体流动性变强，加速气泡内的气体向吸泡磁球内移动，进而有效降低气泡的含量，使得最终合金注模成型后内部气泡量显著降低，从而有效提高成品的强度，使得质量更好。2．技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。一种高温合金凝胶注模成型方法，包括以下步骤：S1、将分散剂溶剂、陶瓷粉体助烧剂、有机单体交联剂、溶剂、及凝胶因子进行混合得到预混液；S2、在预混料中加入目标合金粉末进行均匀混合，之后在混合物内加入多个分合消泡球，再分次通入球磨机内，经球磨得到凝胶注模浆料，在球磨过程中，分合消泡球可以不断的随球磨发生开合状态的转变，并不断吸附因球磨产生的气泡，在向外排出凝胶注模浆料时，由于分合消泡球的磁性作用，其被吸附留在球磨机内被回收，从而实现凝胶注模浆料与分合消泡球的自分离；S3、将凝胶注模浆料注入模具中成形，经真空干燥后，脱模得到半成品；S4、高温脱胶，将合金半成品放入到真空炉中进行高温持续排胶，排胶时间不低于8h，排胶结束后，继续升温，进行真空高温烧结，后冷却得到成型的目标产品。进一步的，所述S4中烧结温度600-1250℃，烧结时间45-150min，真空度为10-1-10-3Pa。进一步的，所述S3中干燥温度为100摄氏度以内，干燥时间为1.5-2.5h。进一步的，所述分合消泡球包括两个中心磁球，两个所述中心磁球之间连接有内连绳，所述中心磁球外端固定连接有多个均匀分布的离合吸泡球，在进行球磨过程中，分合消泡球在球磨时的搅动力作用下，多个离合吸泡球会不断的与中心磁球之间发生相互远离和相互靠近的过程，在此过程中，能够不断的吸附由于球磨震动产生的气泡，进而有效降低气泡的含量，使得最终合金注模成型后内部气泡量显著降低，从而有效提高成品的强度，使得质量更好。进一步的，所述离合吸泡球包括与中心磁球固定连接有外扩连绳以及固定连接在外扩连绳端部的吸泡磁球。进一步的，所述内连绳为非弹性材料制成，使得在进行球磨过程中两个中心磁球的相互之间的距离不会发生较大的改变，从而有效控制分合消泡球整体的开合范围不会过大，进而有效保证分合消泡球在开合进行吸收气泡的过程中的稳定性，使其不易因分开程度过大而被损坏，所述外扩连绳为弹性材料制成，使得外扩连绳在球磨机进行翻滚球磨的过程中，能够不断的因其弹力而发生开合的过程，从而能够不断的发生位置以及张开的范围的变化，从而使其对于凝胶注模浆料内部产生的小气泡的吸收更加彻底。进一步的，所述吸泡磁球内部镶嵌有多个均匀分布的内嵌消泡囊，所述内嵌消泡囊包括吸泡球口以及内嵌吸附球囊，所述吸泡球口与内嵌吸附球囊固定连接，且吸泡球口槽口与吸泡磁球表面保持平齐，所述吸泡球口和内嵌吸附球囊连接处固定连接有气滤板，所述内嵌吸附球囊内填充有摩擦静电球，通过内嵌消泡囊内的摩擦静电球能够在分合消泡球分合过程中，不断的吸附凝胶注模浆料内的气泡，在不断的震动过程中，多个摩擦静电球会不断的发生相互摩擦，此时能够不断补充其表面的静电，使得对于气泡的吸附作用更强，同时也由于相互摩擦，其表面不断吸附的气泡会不断破裂，使得气体释放，释放的气体穿过吸泡球口和内嵌吸附球囊进入到吸泡磁球内部被存储，从而有效降低凝胶注模浆料内的气泡含量，从而有效降低成品内部因气泡造成强度低使得易开裂的情况。进一步的，所述中心磁球和吸泡磁球内部均嵌设有磁芯，所述中心磁球内的磁芯与吸泡磁球内的磁芯相互靠近的一端磁极相反，使得吸泡磁球和中心磁球之间存在相互的吸引力，当球磨结束时，使得分合消泡球能够在吸引力作用下恢复合的状态，从而有效降低其体积，使其整体与凝胶注模浆料之间的接触面积减小，从而使其与凝胶注模浆料相互之间的作用力降低，从而便于分合消泡球与凝胶注模浆料之间的分离。进一步的，所述吸泡磁球为双层结构，所述吸泡磁球外层为表面粗糙的硬质结构，使得凝胶注模浆料在进行球磨过程中很难穿过吸泡磁球进入到吸泡磁球内部，所述吸泡磁球内层为多孔结构，使其内部的能够对摩擦静电球吸引的气泡中的气体进行存储，从而有效降低凝胶注模浆料内部的气泡含量，所述孔内壁固定连接有多个消泡刺，通过消泡刺可以有效降低孔吸泡磁球内存储的气体以气泡存在的方式，从而有效降低气体分子之间的距离，进而有效提高其内部对于气体的存储量。进一步的，所述吸泡球口和内嵌吸附球囊内部嵌设有选择性夹层，且吸泡球口和内嵌吸附球囊均为多微米级孔的结构，所述选择性夹层为单向透气膜材质制成，使得气体仅能从内嵌吸附球囊向吸泡磁球的方向运动，使吸泡磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温合金凝胶注模成型方法，其特征在于：包括以下步骤：/nS1、将分散剂溶剂、陶瓷粉体助烧剂、有机单体交联剂、溶剂、及凝胶因子进行混合得到预混液；/nS2、在预混料中加入目标合金粉末进行均匀混合，之后在混合物内加入多个分合消泡球，再分次通入球磨机内，经球磨得到凝胶注模浆料，在球磨过程中，分合消泡球可以不断的随球磨发生开合状态的转变，并不断吸附因球磨产生的气泡，在向外排出凝胶注模浆料时，由于分合消泡球的磁性作用，其被吸附留在球磨机内被回收，从而实现凝胶注模浆料与分合消泡球的自分离；/nS3、将凝胶注模浆料注入模具中成形，经真空干燥后，脱模得到半成品；/nS4、高温脱胶，将合金半成品放入到真空炉中进行高温持续排胶，排胶时间不低于8h，排胶结束后，继续升温，进行真空高温烧结，后冷却得到成型的目标产品。/n

【技术特征摘要】
1.一种高温合金凝胶注模成型方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将分散剂溶剂、陶瓷粉体助烧剂、有机单体交联剂、溶剂、及凝胶因子进行混合得到预混液；
S2、在预混料中加入目标合金粉末进行均匀混合，之后在混合物内加入多个分合消泡球，再分次通入球磨机内，经球磨得到凝胶注模浆料，在球磨过程中，分合消泡球可以不断的随球磨发生开合状态的转变，并不断吸附因球磨产生的气泡，在向外排出凝胶注模浆料时，由于分合消泡球的磁性作用，其被吸附留在球磨机内被回收，从而实现凝胶注模浆料与分合消泡球的自分离；
S3、将凝胶注模浆料注入模具中成形，经真空干燥后，脱模得到半成品；
S4、高温脱胶，将合金半成品放入到真空炉中进行高温持续排胶，排胶时间不低于8h，排胶结束后，继续升温，进行真空高温烧结，后冷却得到成型的目标产品。


2.根据权利要求1所述的一种高温合金凝胶注模成型方法，其特征在于：所述S4中烧结温度600-1250℃，烧结时间45-150min，真空度为10-1-10-3Pa。


3.根据权利要求1所述的一种高温合金凝胶注模成型方法，其特征在于：所述S3中干燥温度为100摄氏度以内，干燥时间为1.5-2.5h。


4.根据权利要求1所述的一种高温合金凝胶注模成型方法，其特征在于：所述分合消泡球包括两个中心磁球（11），两个所述中心磁球（11）之间连接有内连绳（21），所述中心磁球（11）外端固定连接有多个均匀分布的离合吸泡球。


5.根据权利要求4所述的一种高温合金凝胶注模成型方法，其特征在于：所述离合吸泡球包括与中心磁球（...

【专利技术属性】
技术研发人员：单铌，
申请(专利权)人：单铌，
类型：发明
国别省市：广东;44