基于法国梧桐纤维的陶瓷型壳背层浆料及其制备方法技术

一种基于法国梧桐纤维的陶瓷型壳背层浆料及其制备方法，其中含陶瓷型壳背层粉体50

【技术实现步骤摘要】
基于法国梧桐纤维的陶瓷型壳背层浆料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及的是一种精密铸造领域的技术，具体是一种基于法国梧桐纤维的陶瓷型壳背层浆料及其制备方法。

技术介绍

[0002]熔模铸造是制备复杂形状金属零部件的主要技术之一，具有表面粗糙度低、尺寸精度高和适于大批量生产等优点。熔模铸造的工艺流程主要包括蜡模压制与组树、型壳制备与脱蜡及焙烧、铸件浇注、铸件后处理等。其中，型壳作为金属液浇注充型的“模具”，其性能直接影响铸件的质量。一般来说，要求型壳具有较高的坯体强度和高温强度，较低的残余强度，良好的透气性和退让性，而这些性能均与型壳材料及其坯体性能紧密相关。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有有机或无机纤维增强的陶瓷型壳成本高或残余强度高等问题，提出一种基于法国梧桐纤维的陶瓷型壳背层浆料及其制备方法，制备得到的浆料具有较好的韧性和竹节状的结构，与陶瓷型壳中粉体与粘结剂可以紧密结合在一起，当脱蜡焙烧升温时，熔模发生膨胀，对型壳造成压应力时，法国梧桐纤维可以起到增强的作用，使型壳免于开裂。在型壳焙烧过程中，法国梧桐纤维可完全烧除无残留，提高型壳的透气性，并降低型壳的残余强度。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0005]本专利技术涉及一种基于法国梧桐纤维的陶瓷型壳背层浆料，按重量份数计，陶瓷型壳背层粉体50
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80份，法国梧桐纤维0.5
‑
2份，液态粘结剂19.5
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48份。
[0006]所述的陶瓷型壳背层粉体，包括但不限于熔融石英粉体、莫来石粉体、电熔刚玉粉体、煤矸石粉体、高岭土粉体或其组合，粉体粒度为200
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325目。
[0007]所述的法国梧桐纤维取自法国梧桐果球，将收集好的梧桐果球放入120℃烘箱，烘干48h以确保彻底烘干，之后利用20
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40目不锈钢筛筛分得到法国梧桐纤维。法国梧桐纤维长度约为10mm，直径约为10
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40μm。
[0008]所述的液态粘结剂，包括但不限于硅溶胶、醋酸锆溶胶、水玻璃、硅酸乙酯水解液或其组合。
[0009]本专利技术涉及上述基于法国梧桐纤维的陶瓷型壳背层浆料的配制方法，通过在搅拌的条件下向配浆桶依次加入液态粘结剂、法国梧桐高纤维和陶瓷型壳背层粉体，经充分混合后通过隔膜泵转移到沾浆桶中并通过搅拌保持浆料不沉降，直至其熟化后粘度不再发生变化，即获得可用于制备型壳背层的浆料。
[0010]所述的搅拌的条件是指：转速为200～400rpm。
[0011]所述的保持浆料不沉降是指：提高搅拌桨的转速至600～800rpm，使浆料表面出现漩涡。技术效果
[0012]本专利技术将自然界中的法国梧桐纤维创造性地混入浆料制备陶瓷型壳，改善陶瓷型壳的性能，添加法国梧桐纤维后的陶瓷型壳孔隙率提高了5
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10％，透气性提高了2
‑
8％，同时型壳的残余强度降低了10
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15％，焙烧过程中型壳未开裂；法国梧桐纤维取自法国梧桐果球，仅需简单的烘干筛分即可，相对于合成纤维，成本低、制备周期短。
附图说明
[0013]图1(a)法国梧桐球果和(b)法国梧桐纤维的光学照片；
[0014]图2法国梧桐纤维的(a)200倍和(b)1000倍的微观形貌照片；
[0015]图3实施例1中增压器涡轮的(a)熔模和(b)脱蜡焙烧后的陶瓷型壳照片；
[0016]图4实施例2中整体叶盘的(a)熔模和(b)脱蜡焙烧后的陶瓷型壳照片；
[0017]图5实施例3中过渡段的(a)熔模和(b)脱蜡焙烧后的陶瓷型壳照片；
[0018]图6实施例4中机匣的(a)熔模和(b)脱蜡焙烧后的陶瓷型壳照片。具体实施方式本实施例涉及一种添加法国梧桐纤维的陶瓷型壳背层浆料的制备方法，包括以下步骤：
[0019]1)将液态粘结剂按比例加入到配浆桶中，启动搅拌机。
[0020]2)在200～400rpm搅拌的条件下，将法国梧桐高纤维按比例加入到液态粘结剂中，搅拌5
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10min，使法国梧桐纤维分散在液态粘结剂中。
[0021]3)在200～400rpm搅拌的条件下，将陶瓷型壳背层粉体按比例加入到液态粘结剂中，提高搅拌桨的转速至600～800rpm，使浆料表面出现漩涡，搅拌时间为2
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4h，然后将配浆桶中的浆料通过隔膜泵，转移到沾浆桶中，通过沾浆桶中的L形搅拌桨200～400rpm继续搅拌，保持浆料不沉降，同时使其熟化，直至粘度不再发生变化，即获得可用于制备型壳背层的浆料。
[0022]表1为本实施例所采用的配方组合表1为本实施例所采用的配方组合
[0023]如表2所示，为4中配方的型壳背层浆料的粘度值与pH值。
[0024]表2实施例中的型壳背层浆料的粘度值序号浆料粘度(5号流杯检测，s)浆料pH值#1328.3#2265.7#3198.9#4153.5
[0025]经过具体实际实验，在实验室(温度25℃，湿度40％)中通过多次沾浆淋砂(共8层)，能够得到的实验数据如表3所示，为4种配方的效果检测结果。其中：
①
型壳的模型为光
固化3D打印光敏树脂熔模、蜡模和激光烧结3D打印熔模；
②
型壳面层砂为80
‑
100目，过渡层砂为40
‑
60目，背层砂为16
‑
30目；
③
制备面层后自然风干24h，并通过红外测温仪测试型壳温度以确保面层完全风干；
④
制备过渡层和背层时间间隔6
‑
10h，将型壳置于风扇或空调的吹风口处以加快风干，并通过红外测温仪测试型壳温度以确保过渡层和背层完全风干。
[0026]表3实施例中的型壳的应用效果
[0027]与现有技术相比，本方法以法国梧桐纤维作为增强相配制型壳背层浆料所制备的陶瓷型壳在脱蜡、焙烧升温过程中均未出现开裂，而未添加法国梧桐纤维的陶瓷型壳出现了不同程度的开裂；由于法国梧桐纤维是一种天然的植物纤维，在高温下于空气中可完全烧除，与未添加法国梧桐纤维的型壳相比，孔隙率提高了5
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10％，透气性提高了2
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8％，同时型壳的残余强度降低了10
‑
15％。
[0028]上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本专利技术原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本专利技术的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本专利技术之约束。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于法国梧桐纤维的陶瓷型壳背层浆料，其特征在于，按重量份数计，陶瓷型壳背层粉体50
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80份，法国梧桐纤维0.5
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2份，液态粘结剂19.5
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48份；所述的陶瓷型壳背层粉体，包括熔融石英粉体、莫来石粉体、电熔刚玉粉体、煤矸石粉体、高岭土粉体或其组合，粉体粒度为200
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325目；所述的法国梧桐纤维，取自法国梧桐球果，长度约为10mm，直径约为10
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40μm；所述的液态粘结剂，包括硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：马劲松，于清晓，李治辉，李飞，
申请(专利权)人：上海联泰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：