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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及陶瓷型芯,尤其涉及一种硅基陶瓷型芯制备方法及其脱除方法。
技术介绍
1、陶瓷型芯用于将形成复杂的高温合金复杂内腔,尤其对于内腔细小的结构,其对应陶瓷型芯结构细薄,因而对陶瓷型芯有着既苛刻又相矛盾的要求:一是要求有良好的高温强度,防止断芯;二是要求能溶于酸或者碱而便于脱芯。
2、陶瓷型芯细薄区域需要大的高温强度,需要增加添加剂促进烧结,强度的提高带来了脱芯困难,且存在较大的收缩,导致烧制成频率很低;细薄区域越多,成品率越低。
3、现有的细薄陶瓷型芯采用硅基材料,其结构特征,导致高温强度与脱芯矛盾,细薄结构需要高温强度大,但脱芯困难。现有的制备方法和脱除方法难以保证在达到高温强度的同时又能保证脱芯效率,导致脱芯效率低下。
4、有鉴于此,需要提出一种新的技术方案来解决上述技术问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足,本专利技术的目的是提供一种硅基陶瓷型芯制备方法及其脱除方法,达到高温强度的同时又能保证脱芯效率。
2、为了实现上述目的,本专利技术第一方面提供了一种硅基陶瓷型芯制备方法,包括以下步骤:
3、s1:将70-85份的二氧化硅与10-20份刚玉粉,以及1-3份添加剂,1-5份的石墨粉,进行球磨混合10-20小时,球料比为1:2;
4、s2:将增塑剂加热至60-70度,逐步加入s1的混合料中,继续搅拌混合8-12小时,得到陶瓷型芯浆料;
5、s3:采用热压注的方法将s2中的陶瓷浆
6、s4:用氧化铝粉将型芯填埋于匣钵中,进行烧结,得到硅基型芯。
7、进一步的技术方案中,所述s1中添加剂包括1-4份二氧化钛、1-3份氧化钠、1-3份氧化钾、40-50份二氧化硅和40-50份三氧化铝。
8、进一步的技术方案中,s4中烧结工艺为:4h-6h由室温升到450℃,2h-3h内由450℃至650℃;650℃保温1h-2h;3h-4h由650℃到1170-1250℃,在1170℃至1250℃保温2h-3h。
9、第二方面,本专利技术还提供了一种硅基陶瓷型芯脱除方法,包括以下步骤:
10、s1:将带有硅基型芯的铸件放入到氢氧化钾溶液中进行浸泡,将氢氧化钾溶液加热至150℃-170℃并施加0.6-0.9mpa的压力,浸泡时间为t1,
11、s2:将压力从0.6mpa-0.9mpa降低至0.3mpa,并保持2min-5min;
12、s3:将压力从0.3mpa加压至0.6-0.9mpa,保持2min-5min;
13、s4:循环s2到s3步骤,持续时间t2后,降低至大气压,取出铸件;
14、s5:将气管的输出端连接到铸件窄孔区域,气管的输入端连接到气源处,控制器对气源进行控制,将铸件放入到氢氧化钾溶液内并加热到100℃;
15、s6:铸件在氢氧化钾溶液内浸泡3min后,控制器控制气源向铸件窄孔区域注入0.6mpa的压缩空气持续15s;
16、s7:重复s6,重复时间为t3,直到陶瓷型芯脱除干净。
17、进一步的技术方案中,步骤s1中所述氢氧化钾溶液的浓度为20%-50%。
18、进一步的技术方案中,步骤s1中t1的范围为:0.5h≤t1≤1h。
19、进一步的技术方案中,步骤s4中t2的数值为:2h≤t2≤3h。
20、进一步的技术方案中,步骤s7中t3的数值为:8h≤t2≤12h。
21、相比于现有技术,上述技术方案带来以下技术效果:一种硅基陶瓷型芯制备方法,使型芯容易烧结,建立型芯的强度,通过添加石墨粉,烧结过程石墨粉烧结形成孔隙,方便脱芯时碱液的顺利进入陶瓷型芯的内部,陶瓷型芯整体容易脱除制型芯的孔隙,达到提高孔隙率的作用,提高的脱芯的效率。
22、一种硅基陶瓷型芯脱除方法采用高压脱芯和压缩空气对窄孔区域针对性脱芯的方式,使二氧化硅与碱液的反应物快速远离。通过添加添加剂和石墨粉,达到保证高温强度,同时控型芯,加速了型芯溶解和反应的过程,提高了脱芯的效率。
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1.一种硅基陶瓷型芯制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种硅基陶瓷型芯制备方法,其特征在于:所述S1中添加剂包括1-4份二氧化钛、1-3份氧化钠、1-3份氧化钾、40-50份二氧化硅和40-50份三氧化铝。
3.根据权利要求1所述一种的种硅基陶瓷型芯制备方法,其特征在于:S4中烧结工艺为:4h-6h由室温升到450℃,2h-3h内由450℃至650℃;650℃保温1h-2h;3h-4h由650℃到1170-1250℃,在1170℃至1250℃保温2h-3h。
4.一种硅基陶瓷型芯脱除方法,其特征在于:包括以下步骤:
5.根据权利要求4所述的一种硅基陶瓷型芯脱除方法,其特征在于:步骤S1中所述氢氧化钾溶液的浓度为20%-50%。
6.根据权利要求4所述的一种硅基陶瓷型芯脱除方法,其特征在于:步骤S1中T1的范围为:0.5h≤T1≤1h。
7.根据权利要求4所述的一种硅基陶瓷型芯脱除方法,其特征在于:步骤S4中T2的数值为:2h≤T2≤3h。
8.根据权利要求4所述的一种硅
...【技术特征摘要】
1.一种硅基陶瓷型芯制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种硅基陶瓷型芯制备方法,其特征在于:所述s1中添加剂包括1-4份二氧化钛、1-3份氧化钠、1-3份氧化钾、40-50份二氧化硅和40-50份三氧化铝。
3.根据权利要求1所述一种的种硅基陶瓷型芯制备方法,其特征在于:s4中烧结工艺为:4h-6h由室温升到450℃,2h-3h内由450℃至650℃;650℃保温1h-2h;3h-4h由650℃到1170-1250℃,在1170℃至1250℃保温2h-3h。
4.一种...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡啸,
申请(专利权)人:湖南湘润型芯科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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