一种钇溶胶粘结氧化钇模壳及其制备方法

摘要

本发明公开了一种钇溶胶粘结氧化钇模壳及其制备方法，该钇溶胶粘结的氧化钇模壳的成分除小于1％的杂质以外，全部为氧化钇，所述的杂质可以是ZrO2、Al2O3。在制备方法上采用挂浆、干燥、撒砂、脱蜡、烧结获得的氧化钇模壳能够在2000℃的服役温度下进行Ti、Nb、稀土元素等高活性金属或含高活性金属的合金的精密铸造、定向凝固。在高温精密铸造、定向凝固制件制备过程中，钇溶胶粘结的氧化钇模壳不与高活性金属反应，铸件表面光洁，没有粘砂现象，可得到质量良好的铸件。

主权项

一种制备钇溶胶粘结氧化钇模壳的方法，其特征在于有下列步骤：第一步：配模壳料浆模壳料浆由钇溶胶、氧化钇粉、消泡剂和表面活性剂组成，其中，325目氧化钇粉含量占模壳料浆总重量的50～80％，钇溶胶含量占模壳料浆总重量的19.9～49％，消泡剂占模壳料浆总重量的0.05～0.5％，表面活性剂含量占模壳料浆总量的0.05～0.5％；消泡剂是正辛醇、正戊醇、有机硅树脂中的一种；表面活性剂是OP‑10、JFC、OP‑7中的一种；第二步：制备模壳(A)将形状为铸件形状的蜡模浸入第一步制得的料浆中2～10秒后取出，撒上粒径为50～120目的氧化钇砂形成第一预成型件；(B)将第一预成型件放置在温度为20～40℃，相对湿度为50～80％的恒温恒湿环境中干燥10～30小时，制得第二预成型件；(C)将第二预成型件浸入第一步制得的料浆中2～10秒后取出，撒上粒径为50～120目的氧化钇砂形成第三预成型件；(D)将第三预成型件放置在温度为20～40℃，相对湿度为50～80％的恒温恒湿环境中干燥10～30小时，制得第四预成型件；(E)将第四预成型件浸入第一步制得的料浆中2～10秒后取出，撒上粒径为30～70目的氧化钇砂形成第五预成型件；(F)将第五预成型件放置在温度为20～40℃，相对湿度为50～80％的恒温恒湿环境中干燥10～30小时，制得第六预成型件；(G)将第六预成型件浸入第一步制得的料浆中2～10秒后取出，撒上粒径为30～70目的氧化钇砂形成第七预成型件；(H)将第七预成型件放置在温度为20～40℃，相对湿度为50～80％的恒温恒湿环境中干燥10～30小时，制得第八预成型件；(I)将第八预成型件浸入第一步制得的料浆中2～10秒后取出，撒上粒径为12～40目的氧化钇砂形成第九预成型件；(J)将第九预成型件放置在温度为20～40℃，相对湿度为50～80％的恒温恒湿环境中干燥6～20小时，制得第十预成型件；(K)将第十预成型件浸入第一步制得的料浆中2～10秒后取出，撒上粒径为12～40目的氧化钇砂形成第十一预成型件；(L)将第十一预成型件放置在温度为20～40℃、相对湿度为50～80％的恒温恒湿环境中干燥6～20小时，制得第十二预成型件；(M)将第十二预成型件浸入第一步制得的料浆中2～10秒后取出，待料浆不再连续滴下时，放入温度为20～40℃、相对湿度为50～80％的恒温恒湿环境中干燥20～30小时，制得第十三预成型件；第三步：脱蜡将第二步制得的第十三预成型件置于温度为100℃～300℃的条件下，脱蜡3～20分钟后制得预成型模壳；第四步：烧结将第三步制得的预成型模壳放入烧结炉中进行常压烧结，设定升温速率为0.5～5℃/min，烧结温度为1200℃～2000℃；并在1200℃～2000℃的温度环境下保温2～10h，然后随炉冷却至25℃后取出，制得钇溶胶粘结的氧化钇模壳；该钇溶胶粘结的氧化钇模壳的成分除小于1％的杂质以外，全部为氧化钇Y2O3，所述的杂质是氧化锆ZrO2、三氧化二铝Al2O3。