【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于低压反重力铸造，具体涉及一种高温合金真空低压铸造用陶瓷升液管及制备方法。
技术介绍
1、目前陶瓷升液管主要是用于铝合金、镁合金的铸造，低压反重力铸造是利用压力使金属液沿着与重力相反的方向自下而上充型的熔铸工艺。根据金属液充填铸型施加压力形式的不同，反重力铸造可以分为低压铸造、差压铸造、调压铸造及真空吸铸等。升液管是反重力铸造的关键部件之一。充型时，在气压的作用下，金属液通过升液管从坩埚内进入铸型中。卸压时，未凝固的金属液也通过升液管回流至坩埚内。反重力铸造早期应用于铜套和汽车铝合金轮毂等铸件的生产。随着航空发动机和燃气轮机的发展，对铸件产品质量要求不断提高，低压反重力的应用范围开始从铝合金、镁合金等低熔点合金扩展到铸铁、铸钢、高温合金等高熔点合金。
2、高温合金与其相比具有高密度、高熔点、高合金话等特点，意味着升液管在高温合金充型过程中需要承受更苛刻的工况，需要有较好的高温强度、较好的抗热震性以及气密性。国内对高温合金用陶瓷升液管的研究还较少，此类升液管的研发与应用将会有很大的发展空间。
3、中国专利cn117532725a公布了一种高温合金用陶瓷升液管的制备方法，该工艺通过耐火浆料/砂逐层涂挂工艺在3d打印的蜡模上制作型壳，所制作出的升液管类似熔模铸造用型壳，为多层结构，具有较好的高温强度和气密性。但是，该工艺由于工序较多，且3d打印蜡模若保存不当容易变形，不适用于批量生产。
4、中国专利cn109940152b公布了一种高温合金反重力铸造用升液管，该升液管采用带有凸起结构的金
5、因此，需要研发一种新的陶瓷升液管及制备方法。
技术实现思路
1、本专利技术公开提供了一种高温合金真空低压铸造用陶瓷升液管及其制备方法，以制备得到一种热稳定性好、抗热震性能优异的陶瓷升液管。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下具体技术方案：一种高温合金真空低压铸造用陶瓷升液管，制作陶瓷升液管的原料包括骨料、粉料和去离子水；
3、按照重量份数计，所述骨料包括：氧化铝粉颗粒10-20份、氧化铝细粉颗粒15-25份、熔融石英粉30-50份、熔融石英细粉15-30份；
4、所述粉料包括硅灰1-5份，结合剂3-5份，分散剂0.4份，硼酸0.01-0.05份；所述离子水为10-15份；
5、其中所述氧化铝粉颗粒的直径为5μm，所述氧化铝细粉颗粒直径为0.5μm。
6、一种高温合金真空低压铸造用陶瓷升液管的制备方法，包括以下步骤：
7、步骤1：制备骨料：按照重量份数计，取得氧化铝粉颗粒10-20份、氧化铝细粉颗粒15-25份、熔融石英粉30-50份、熔融石英细粉15-30份在搅拌机中混合均匀后，得到骨料；
8、步骤2：制备粉料：按照重量份数计，取得硅灰1-5份，结合剂3-5份，分散剂0.4份，硼酸0.01-0.05份在搅拌机中混合均匀后，得到粉料；
9、步骤3：制备浆料：在骨料中加入粉料，混合均匀后分次添加去离子水10-15份，搅拌形成浆料；
10、步骤4：将步骤3所得浆料送入真空搅拌机中，去除浆料中的气泡后备用；
11、步骤5：将除泡后的浆料浇注到模具型腔中；
12、步骤6：脱模及干燥：等待浆料硬化后从模具中取出，得到升液管胚体后置于烘箱中烘干；
13、步骤7：升液管胚体烧结：将烘干后的升液管胚体置于推板窑炉中，经烧结后得到高温合金真空低压铸造用陶瓷升液管。
14、进一步的，步骤1中所述熔融石英粉颗粒直径为0.3-1mm、熔融石英细粉颗粒直径为0-0.3mm；制备骨料在搅拌机中的混合时间为10-15min。
15、进一步的，步骤2中所述结合剂为凝胶粉；分散剂为三聚磷酸钠；制备粉料在搅拌机中的混合时间为15-20min。
16、进一步的，步骤3中骨料加入粉料后搅拌混合5-10min，之后分次添加去离子水，继续搅拌15-20min。
17、进一步的，步骤4中使用真空搅拌机除泡过程中，真空度为-0.1mpa，真空除泡时间为15-20分钟。
18、进一步的，步骤5中模具为硅胶模具；将除泡后的浆料浇注到经过脱模剂处理后的硅胶模具型腔中，同时使用振动工具排出模具型腔内的残留空气。
19、进一步的，步骤6中等待浆料硬化后从模具中取出，得到升液管胚体后置于烘箱中烘干，具体包括：将浇注后的模具及浆料置于恒温恒湿箱内养护硬化，恒温恒湿箱的温湿度分别是20-25℃和40％-45％；待浆料硬化后从模具中取出，得到升液管胚体后置于烘箱中干燥，烘干温度为110℃，烘干时间为20-30h。
20、进一步的，步骤7中升液管胚体烧结温度为1000-1200℃。
21、本专利技术能够取得以下技术效果：
22、本专利技术的陶瓷升液管的氧化铝陶瓷基体本身具有优异的耐高温性能，在高温合金的熔炼和浇注过程中，能够承受极高的温度；
23、本专利技术的氧化铝陶瓷升液管具有良好的化学稳定性，对高温合金熔液中的金属离子和熔渣等具有较强的抗腐蚀能力，不易与高温合金中的化学成分发生化学反应，从而保证了合金液体的纯净度；
24、本专利技术专利的氧化铝陶瓷升液管采用硅胶模具一体成型，升液管内壁光滑，对高温合金液体的流动性影响较小。在使用过程中，能够使金属液以较为稳定的速度和状态上升，减少液体中的漩涡和紊流现象，可有效提高铸件的质量；
25、本专利技术制造的升液管尺寸精度高，且生产工艺简便，可以实现低成本、大批量生产。
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1.一种高温合金真空低压铸造用陶瓷升液管，其特征在于，制作陶瓷升液管的原料包括骨料、粉料和去离子水；
2.一种高温合金真空低压铸造用陶瓷升液管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种高温合金真空低压铸造用陶瓷升液管的制备方法，其特征在于，步骤1中所述熔融石英粉颗粒直径为0.3-1mm；熔融石英细粉颗粒直径为0-0.3mm；制备骨料在搅拌机中的混合时间为10-15min。
4.根据权利要求2所述的一种高温合金真空低压铸造用陶瓷升液管的制备方法，其特征在于，步骤2中所述结合剂为凝胶粉；分散剂为三聚磷酸钠；制备粉料在搅拌机中的混合时间为15-20min。
5.根据权利要求2所述的一种高温合金真空低压铸造用陶瓷升液管的制备方法，其特征在于，步骤3中骨料加入粉料后搅拌混合5-10min，之后分次添加去离子水，继续搅拌15-20min。
6.根据权利要求2所述的一种高温合金真空低压铸造用陶瓷升液管的制备方法，其特征在于，步骤4中使用真空搅拌机除泡过程中，真空度为-0.1Mpa，真空除泡时间为15-20分钟
7.根据权利要求2所述的一种高温合金真空低压铸造用陶瓷升液管的制备方法，其特征在于，步骤5中模具为硅胶模具；将除泡后的浆料浇注到经过脱模剂处理后的硅胶模具型腔中，同时使用振动工具排出模具型腔内的残留空气。
8.根据权利要求2所述的一种高温合金真空低压铸造用陶瓷升液管的制备方法，其特征在于，步骤6中等待浆料硬化后从模具中取出，得到升液管胚体后置于烘箱中烘干，具体包括：将浇注后的模具及浆料置于恒温恒湿箱内养护硬化，恒温恒湿箱的温湿度分别是20-25℃和40％-45％；待浆料硬化后从模具中取出，得到升液管胚体后置于烘箱中干燥，烘干温度为110℃，烘干时间为20-30h。
9.根据权利要求2所述的一种高温合金真空低压铸造用陶瓷升液管的制备方法，其特征在于，步骤7中升液管胚体烧结温度为1000-1200℃。
...【技术特征摘要】
1.一种高温合金真空低压铸造用陶瓷升液管，其特征在于，制作陶瓷升液管的原料包括骨料、粉料和去离子水；
2.一种高温合金真空低压铸造用陶瓷升液管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种高温合金真空低压铸造用陶瓷升液管的制备方法，其特征在于，步骤1中所述熔融石英粉颗粒直径为0.3-1mm；熔融石英细粉颗粒直径为0-0.3mm；制备骨料在搅拌机中的混合时间为10-15min。
4.根据权利要求2所述的一种高温合金真空低压铸造用陶瓷升液管的制备方法，其特征在于，步骤2中所述结合剂为凝胶粉；分散剂为三聚磷酸钠；制备粉料在搅拌机中的混合时间为15-20min。
5.根据权利要求2所述的一种高温合金真空低压铸造用陶瓷升液管的制备方法，其特征在于，步骤3中骨料加入粉料后搅拌混合5-10min，之后分次添加去离子水，继续搅拌15-20min。
6.根据权利要求2所述的一种高温合金真空低压铸...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈斌，张挽，董开强，毕家林，许壮志，薛健，岳鑫，崔思文，刘严，史会姣，
申请(专利权)人：辽宁省轻工科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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