用于注塑成型的陶瓷型芯的球形熔融石英组合物及使用这类组合物制造零件的方法技术

一种单晶陶瓷型芯组合物具有无机部分和有机部分。无机部分占所述陶瓷型芯组合物的总重量的约85％(重量)，有机部分占所述陶瓷型芯组合物的总重量的约15％(重量)。所述无机部分包括约94％～98％(重量)的球形熔融石英、及约2％～6％(重量)的锆石粉。所述有机部分包括约84％～88％(重量)的粘合剂、约1％～2％(重量)的染料、约6％～12％(重量)的表面活性剂、及约1％～5％(重量)的聚合物纤维。1％～5％(重量)的聚合物纤维。1％～5％(重量)的聚合物纤维。

【技术实现步骤摘要】
fiber)。
[0008]根据本专利技术的某些方面，陶瓷型芯组合物的无机部分包括：约95％～97％(重量)的球形熔融石英、及约3％～5％(重量)的锆石粉；并且，该陶瓷型芯组合物的有机部分包括：约86％～87％(重量)的粘合剂、约1.2％～1.6％(重量)的染料、约8％～10％(重量)的表面活性剂、及约2％～4％(重量)的聚合物纤维。
[0009]在本专利技术的其他方面，球形熔融石英包括多个具有以下粒度分布的颗粒：
[0010][0011][0012]根据本专利技术的其他方面，上述粘合剂是热塑性材料(thermoplastic material)。在某些方面，该热塑性材料是改性石蜡基蜡(modified paraffin
‑
based wax)。
[0013]在本专利技术的其他方面，上述表面活性剂包括有效量的硬脂酸钠(sodium stearate)、有效量的硬脂酸铝(aluminum stearate)和有效量的油酸(oleic acid)。根据本专利技术的另一方面，上述聚合物纤维包括嫘萦纤维(rayon fiber)。
[0014]根据一些方面，上述球形熔融石英包括多个颗粒，所述多个颗粒具有以下粒度分布：
[0015]颗粒百分比(％)颗粒大小(微米)约0
‑
2.7<1.16约0.9
‑
1.11.16
‑
1.64
约1.2
‑
1.41.64
‑
2.31约1.8
‑
2.02.31
‑
3.27约2.0
‑
2.23.27
‑
4.62约2.4
‑
2.64.62
‑
6.54约3.3
‑
3.56.54
‑
9.25约4.8
‑
5.09.25
‑
13.08约7.0
‑
7.213.08
‑
18.50约9.6
‑
9.818.50
‑
26.16约13.1
‑
13.326.16
‑
37.0约17.3
‑
17.537.0
‑
52.33约17.1
‑
17.352.33
‑
74.0约10.0
‑
10.274.0
‑
104.7约4.3
‑
4.5104.7
‑
148.0约1.8
‑
2.0148.0
‑
209.3约1.8
‑
2.0209.3
‑
296.0约0
‑
1.3>296
‑
0.
[0016]在本专利技术的其他方面，上述球形熔融石英包括多个具有以下粒度分布的颗粒：
[0017][0018][0019]在本专利技术的另一实施例中，单晶陶瓷型芯组合物包括无机部分和有机部分，其中，无机部分占陶瓷型芯组合物总重量的约85％(重量)，有机部分占陶瓷型芯组合物总重量的约15％(重量)。无机部分包括约94％～98％(重量)的球形熔融石英和约2％～6％(重量)的锆石粉。有机部分包括约84％～88％(重量)的粘合剂和约12％～16％(重量)的表面活性剂和染料。
[0020]根据本专利技术的某些方面，上述表面活性剂包括约6％～12％(重量)的上述有机部分，有机部分的其余部分是染料。
[0021]在某些方面，上述粘合剂是石蜡基蜡(paraffin
‑
based wax)。
[0022]在本专利技术的其他方面，上述球形熔融石英占上述无机部分的约96％(重量)，无机部分重量的余量是锆石(zircon)。在本专利技术的其他方面，上述粘合剂占上述有机部分的约86.5％(重量)，有机部分重量的余量是表面活性剂和染料。
[0023]根据本专利技术的一个或多个方面，上述表面活性剂包括有效量的硬脂酸钠、有效量的硬脂酸铝、及脂肪酸。
[0024]在更进一步的方面，上述球形熔融石英包括多个具有以下粒度分布的颗粒：
[0025]颗粒百分比(％)颗粒大小(微米)约0
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3<1.16约0
‑
1.51.16
‑
1.64约0
‑
1.81.64
‑
2.31约1.4
‑
2.42.31
‑
3.27约1.6
‑
2.63.27
‑
4.62
约2.0
‑
3.04.62
‑
6.54约2.9
‑
3.96.54
‑
9.25约4.4
‑
5.49.25
‑
13.08约6.6
‑
7.613.08
‑
18.50约9.2
‑
10.218.50
‑
26.16约12.7
‑
13.726.16
‑
37.0约16.9
‑
17.937.0
‑
52.33约16.7
‑
17.752.33
‑
74.0约9.6
‑
10.674.0
‑
104.7约3.9
‑
4.9104.7
‑
148.0约1.4
‑
2.4148.0
‑
209.3约1.4
‑
2.4209.3
‑
296.0约0
‑
2>296
‑
0.
[0026]根据本专利技术的另一实施例，一种形成涡轮叶片(turbine blade)的方法包括：(a)将单晶陶瓷型芯组合物注入模具(mold)中，形成具有涡轮叶片内型面的芯；(b)从模具中取出芯；(c)对芯进行烧成；(d)将烧成后的芯插入冲模(die)中；(e)将液态蜡注入在烧成后的芯与冲模之间形成的区域，其中，在烧成后的芯与冲模之间形成的该区域具有一型面，该型面是涡轮叶片的外型面；(f)从冲模中取出被蜡覆盖的烧成后的芯；(g)在被蜡覆盖的烧成后的芯的周围形成硬化的陶瓷壳；(h)从该硬化的壳与烧成后的芯之间去除蜡，从而在硬化的壳和烧成后的芯之间形成空隙；(i)将熔融金属浇铸到该空隙中，使熔融金属冷却以形成涡轮叶片，烧成后的芯位于涡轮叶片内；(j)从涡轮叶片上去除壳；及(k)从涡轮叶片内浸出(leaching)烧成后的芯。单晶陶瓷型芯组合物包括无机部分和有机部分，其中，无机部分包括约94％～98％(重量)的球形熔融石英，无机部分占单晶陶瓷型芯组合物总重量的约85％(重量)；有机部分包括约85％～89％(重量)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单晶陶瓷型芯组合物，其特征在于，其包括：无机部分，其占所述陶瓷型芯组合物的总重量的约85％(重量)，所述无机部分包括：约94％～98％(重量)的球形熔融石英；及约2％～6％(重量)的锆石粉；及有机部分，其占所述陶瓷型芯组合物的总重量约15％(重量)，所述有机部分包括：约84％～88％(重量)的粘合剂；约1％～2％(重量)的染料；约6％～12％(重量)的表面活性剂；及约1％～5％(重量)的聚合物纤维。2.根据权利要求1所述的陶瓷型芯组合物，其特征在于：所述陶瓷型芯组合物的所述无机部分包括：约95％～97％(重量)的球形熔融石英；及约3％～5％(重量)的锆石粉；及所述陶瓷型芯组合物的所述有机部分包括：约86％～87％(重量)的粘合剂；约1.2％～1.6％(重量)的染料；约8％～10％(重量)的表面活性剂；及约2％～4％(重量)的聚合物纤维。3.根据权利要求2所述的陶瓷型芯组合物，其特征在于，所述球形熔融石英包括多个颗粒，所述多个颗粒具有以下粒度分布：
4.根据权利要求1所述的陶瓷型芯组合物，其特征在于，所述球形熔融石英包括多个颗粒，所述多个颗粒具有以下粒度分布：颗粒百分比(％)颗粒大小(微米)约0
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3<1.16约0
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1.51.16
‑
1.64约0
‑
1.81.64
‑
2.31约1.4
‑
2.42.31
‑
3.27约1.6
‑
2.63.27
‑
4.62约2.0
‑
3.04.62
‑
6.54约2.9
‑
3.96.54
‑
9.25约4.4
‑
5.49.25
‑
13.08约6.6
‑
7.613.08
‑
18.50约9.2
‑
10.218.50
‑
26.16约12.7
‑
13.726.16
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37.0约16.9
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17.937.0
‑
52.33约16.7
‑
17.752.33
‑
74.0约9.6
‑
10.674.0
‑
104.7约3.9
‑
4.9104.7
‑
148.0约1.4
‑
2.4148.0
‑
209.3约1.4
‑
2.4209.3
‑
296.0约0
‑
2>296
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0.5.根据权利要求4所述的陶瓷型芯组合物，其特征在于，所述粘合剂是热塑性材料。6.根据权利要求5所述的陶瓷型芯组合物，其特征在于，所述热塑性材料是石蜡基蜡。7.根据权利要求5所述的陶瓷型芯组合物，其特征在于，所述表面活性剂包括有效量的硬脂酸钠、有效量的硬脂酸铝和有效量的油酸。8.根据权利要求7所述的陶瓷型芯组合物，其特征在于，所述聚合物纤维包括嫘萦纤维。9.根据权利要求1所述的陶瓷型芯组合物，其特征在于，所述球形熔融石英包括多个颗
粒，所述多个颗粒具有以下粒度分布：颗粒百分比(％)颗粒大小(微米)约0
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2.7<1.16约0.9
‑
1.11.16
‑
1.64约1.2
‑
1.41.64
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2.31约1.8
‑
2.02.31
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3.27约2.0
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2.23.27
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4.62约2.4
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2.64.62
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6.54约3.3
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3.56.54
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9.25约4.8
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5.09.25
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13.08约7.0
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7.213.08
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18.50约9.6
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9.818.50
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26.16约13.1
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13.326.16
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37.0约17.3
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17.537.0
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52.33约17.1
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17.352.33
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74.0约10.0
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10.274.0
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104.7约4.3
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4.5104.7
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【专利技术属性】
技术研发人员：杰拉尔德，
申请(专利权)人：克珞美瑞燃气涡轮有限责任公司，
类型：发明
国别省市：