一种梯度功能材料型芯型壳一体化陶瓷铸型的制备方法

摘要

本发明公开了一种梯度功能材料型芯型壳一体化陶瓷铸型制造方法，该方法首先采用光固化成形技术制造出树脂负型；然后将陶瓷颗粒、有机物和去离子水均匀混合制备成陶瓷浆料，在真空注型过程中通过真空度调节浆料流动性；最后，对陶瓷坯体进行冷冻、真空干燥、脱脂和高温烧结，制造出高性能一体化陶瓷铸型。本发明可以保证一体化型芯型壳之间的位置精度；通过冷冻过程中树脂负型的腐蚀去除，致使陶瓷铸型内部固态冰快速升华，可以减小干燥过程陶瓷坯体的应力集中，避免裂纹；通过涂覆陶瓷浆料可以保证型壳的透气性、退让性和合适的高温强度。

主权项

一种梯度功能材料型芯型壳一体化陶瓷铸型的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)采用光固化成形方法制备陶瓷铸型的树脂负型，该树脂负型包含其内腔结构和外形结构；2)将陶瓷颗粒、有机物和去离子水均匀混合制备成陶瓷浆料，添加催化剂、引发剂，迅速搅拌均匀后，在真空条件下将陶瓷浆料注入到树脂负型中，使陶瓷浆料充满整个树脂负型，待陶瓷浆料固化后得到型芯和型壳一体化的陶瓷坯体；3)在冷冻条件下通过化学腐蚀去除陶瓷坯体中的部分树脂负型，其中冷冻温度为0℃～‑5℃，冷冻时间1～4h；腐蚀完成后，继续在‑30℃～‑60℃环境下冷冻1～3h，待水分完全凝结成冰晶之后于真空度20～100Pa、温度15℃～30℃下将冰晶升华为水蒸气后去除，然后再通过热解的方法除去陶瓷坯体中剩余的树脂负型；4)在除去树脂负型的陶瓷坯体上，在型壳外部涂覆粘结剂后再涂覆石英砂、刚玉砂或锆英砂颗粒，反复涂覆多层，其中由内向外所用颗粒的目数逐渐减小，形成梯度功能材料；待涂覆层完全干燥后，得到型芯和型壳一体化的陶瓷铸型。