一种通过化学气相渗透提高整体式氧化铝基陶瓷铸型高温强度的方法

摘要

本发明公开了一种提高整体式氧化铝基陶瓷铸型高温强度的方法，属于基于光固化成型技术快速铸造领域。包括：1)用光固化快速成型技术制造树脂模具；2)通过凝胶注模法向涡轮叶片的树脂模具原型中浇注陶瓷浆料得到铸型坯体；3)真空冷冻干燥和脱脂处理后得到多孔的氧化铝基陶瓷铸型；4)将氧化铝基陶瓷铸型进行化学气相渗透，硅源前驱体热解反应后生成的SiO₂与基体氧化铝发生化学反应生成高温强化相莫来石，热解反应生成的SiC对铸型孔隙结构填充，形成从铸型表层到芯部孔隙率逐渐升高的梯度功能材料，降低铸型的孔隙率从而提高铸型的高温强度。本发明设计合理，操作简便，经本发明处理的氧化铝基陶瓷铸型高温强度显著增强。

主权项

一种通过化学气相渗透提高整体式氧化铝基陶瓷铸型高温强度的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)利用三维软件设计空心涡轮叶片铸型的树脂模具，通过凝胶注模法向涡轮叶片的树脂模具原型中浇注陶瓷浆料，得到氧化铝基铸型坯体，将制得的氧化铝基铸型坯体进行真空冷冻干燥，得到多孔氧化铝基陶瓷铸型；2)将多孔氧化铝基陶瓷铸型置于化学气相渗透装置中，将化学气相渗透装置抽真空，控制压强在100Pa内，然后在5h内将温度升至1250～1400℃进行保温处理，保温开始通入氢气和氩气进入反应室，稳定化学气相渗透真空装置中压强在3000Pa±100Pa内，同时炉内通入硅源前驱体，硅源前驱体发生热解反应，热解反应产物在多孔氧化铝基陶瓷铸型上发生渗透，渗透结束后，停止通氢气，抽真空，随炉冷却降温，制得化学气相渗透后的氧化铝基陶瓷铸型。