熔模精密铸造用石墨烯-晶须复合水溶蜡材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种熔模精密铸造用石墨烯‑晶须复合水溶蜡材料及制备方法，该水溶蜡材料中各物质含量为基体材料30‑47wt%、表面活性剂3.5‑9wt%、水溶性组分12‑26wt%、纤维组分3‑8wt%、晶须组分8‑22wt%、石墨烯0.5‑5wt%。该制备方法包括以下步骤：将基体材料中不同分子量聚乙二醇、聚乙烯醇、尿素放入搅拌机中，在一定温度下搅拌至融化；将表面活性剂中各物质加入继续搅拌；将水溶性组分中各物质混匀后加入继续搅拌；将纤维组分和晶须组分中各物质混匀后加入继续搅拌；将石墨烯加入继续搅拌，即制得石墨烯‑晶须复合水溶蜡材料。本发明专利技术的水溶蜡材料具有优异的韧性、强度和耐热性，同时保持了优良的水溶性，水溶后无碱金属离子残留。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于熔模精密铸造用特种功能材料，具体涉及一种熔模精密铸造用石墨烯-晶须复合水溶蜡材料及制备方法，尤其适用于高温合金熔模精密铸造工艺，该水溶蜡材料是成型复杂结构多层壁陶瓷型芯、空心结构陶瓷型芯以及复杂结构空心蜡模的关键材料。

技术介绍

1、在熔模精密铸造工艺中，水溶蜡材料因其具有良好的水溶性，在脱蜡过程中无需使用有机溶剂即可实现高效脱除，不仅操作简便，而且对环境友好，因此被广泛应用。然而，在高温合金熔模精密铸造工艺中，对于复杂结构多层壁陶瓷型芯、空心结构陶瓷型芯、复杂结构空心蜡模的成型来说，对水溶蜡材料提出了更高要求。

2、目前，现有技术的水溶蜡材料普遍存在力学性能不足的问题，主要表现为韧性不足、强度较低，在铸造过程中容易因受到外力作用而产生裂纹，从而影响铸件的尺寸精度和冶金质量。此外，部分水溶蜡材料的耐热性较差，在高温环境下容易软化并发生变形，进一步影响了铸件的尺寸精度和冶金质量，因此也限制了水溶蜡材料在一些高精度、高要求铸件生产中的应用。更重要的是，现有技术的水溶蜡材料溶解后往往会存在碱金属离子残留，这些残留的碱金属离子会导致陶瓷型本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种熔模精密铸造用石墨烯-晶须复合水溶蜡材料，其特征在于：所述水溶蜡材料中各物质占所述水溶蜡材料的质量百分比为基体材料30-47wt%、表面活性剂3.5-9wt%、水溶性组分12-26wt%、纤维组分3-8wt%、晶须组分8-22wt%、石墨烯0.5-5wt%，各物质的含量之和为100wt%。

2.根据权利要求1所述的熔模精密铸造用石墨烯-晶须复合水溶蜡材料，其特征在于：所述基体材料中各物质占所述基体材料的质量百分比为聚乙二醇44-65wt%、聚乙烯醇25-46wt%、尿素10-23wt%。

3.根据权利要求2所述的熔模精密铸造用石墨烯-晶须复合水溶蜡材料，其...

【技术特征摘要】

1.一种熔模精密铸造用石墨烯-晶须复合水溶蜡材料，其特征在于：所述水溶蜡材料中各物质占所述水溶蜡材料的质量百分比为基体材料30-47wt%、表面活性剂3.5-9wt%、水溶性组分12-26wt%、纤维组分3-8wt%、晶须组分8-22wt%、石墨烯0.5-5wt%，各物质的含量之和为100wt%。

2.根据权利要求1所述的熔模精密铸造用石墨烯-晶须复合水溶蜡材料，其特征在于：所述基体材料中各物质占所述基体材料的质量百分比为聚乙二醇44-65wt%、聚乙烯醇25-46wt%、尿素10-23wt%。

3.根据权利要求2所述的熔模精密铸造用石墨烯-晶须复合水溶蜡材料，其特征在于：所述聚乙二醇为分子量梯度设计的复配体系，其中低分子量段1000-2000、中分子量段6000-8000、高分子量段10000-14000的聚乙二醇分别占所述聚乙二醇的质量百分比为40-50wt%、30-40wt%、20-30wt%；

4.根据权利要求3所述的熔模精密铸造用石墨烯-晶须复合水溶蜡材料，其特征在于：所述表面活性剂中各物质占所述表面活性剂的质量百分比为硬脂酸22-32wt%、脂肪酸22-32wt%、硬脂酸钠15-25wt%、十二烷基硫酸钠10-18wt%、十二烷基苯磺酸钠10-18wt%。

5.根据权利要求4所述的熔模精密铸造用石墨烯-晶须复合水溶蜡材料，其特征在于：所述水溶性组分中各物质占所述水溶性组分的质量百分比为氯化钠26-38wt%、碳酸氢钠18-30wt%、氯化铵16-26wt%、滑石粉8-18wt%、云母粉8-16wt%；所述滑石粉和所述云...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛书鑫，骆宇时，周婷婷，刘艳辉，李鑫，张强，司远，王玥，王珂，常日欣，仲玉龙，
申请(专利权)人：中国航发北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：