发明名称 一种改善氧化铝基陶瓷型芯高温性能方法
摘要 本发明公开了一种改善氧化铝基陶瓷型芯高温性能方法,首先采取凝胶注模成型工艺制备氧化铝基陶瓷型芯坯体;然后通过冷冻干燥、预烧结,制备多孔、具有一定的室温抗弯强度的氧化铝基陶瓷型芯预制体;接着在真空及外加压力的条件下将渗透液渗入其中,烘干、脱胶,实现三次真空压力浸渍;最后高温烧结,获得所需的氧化铝基陶瓷型芯。采取本发明所制备的氧化铝基陶瓷型芯不仅具有良好的高温性能,而且具有良好的脱芯工艺性,能够满足空心涡轮叶片定向浇铸、单晶浇铸工艺要求,保证叶片铸件合格率。
申请公布号 CN101955353A 申请公布日期 2011.01.26
申请号 CN201010288608.0 申请日期 2010.09.26
申请人 西安交通大学;西安瑞特快速制造工程研究有限公司 发明人 李涤尘;吴海华;邢建东;徐东阳;陈晓杰;左艳峰
分类号 C04B35/10(2006.01)I;C04B35/622(2006.01)I 主分类号 C04B35/10(2006.01)I
代理机构 西安通大专利代理有限责任公司 61200 代理人 陆万寿
主权项 一种改善氧化铝基陶瓷型芯高温性能方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)利用凝胶注模成型工艺制备氧化铝基陶瓷型芯坯体:将丙烯酰胺单体和N,N′‑亚甲基二丙烯酰胺交联剂溶入去离子水中,制备得质量分数为15‑30%的预混液;将质量百分数为30%的聚丙烯酸钠分散剂加入该预混液中,用浓氨水调整预混液pH值至11,将质量百分比70‑75%平均粒径为25μm的电熔刚玉粉末、质量百分比10‑15%平均粒径为5μm电熔刚玉粉末、质量百分比6‑8%平均粒径为2μm氧化钇微粉和质量百分比4‑6%平均粒径为2μm氧化镁微粉混合后加入预混液中,球磨2‑4小时,获得固相体积分数大于50%、粘度小于1Pa.S的水基陶瓷浆料;对水基陶瓷浆料真空除气3‑5分钟,将水基陶瓷浆料注入模具中,在引发剂过硫酸铵和催化剂四甲基乙二胺的作用下原位成型,脱模,获得湿态氧化铝基陶瓷型芯坯体;(2)制备氧化铝基陶瓷型芯预制体:将湿态氧化铝基陶瓷型芯坯体置于预冻室,预冻温度为‑10℃~‑30℃中预冻,使坯体中水分完全冻结成冰晶,然后冻干,使冰晶升华;将干燥完毕的氧化铝基陶瓷型芯坯体置入电阻加热炉中,通过预烧结工艺烧失掉坯体中有机物,以60℃/h‑120℃/h升温至600℃,并保温0.5‑1小时,再以240℃/h‑360℃/h升温至1250℃,保温4‑5小时,获得显气孔率大于45%、室温抗弯强度大于2Mpa的氧化铝基陶瓷型芯预制体;(3)真空压力浸渍:在真空和外加压力条件下将浸渍液渗入氧化铝基陶瓷型芯预制体中,真空度600‑6000Pa、外加压力0.2‑0.6Mpa,保压时间为5‑10min,取出预制体,烘干、加热脱胶,进行第二次、第三次真空压力浸渍;(4)高温强化:高温烧结氧化铝基陶瓷型芯坯体,以240℃/h‑360℃/h升温至1550℃,保温4‑6小时,获得氧化铝基陶瓷型芯。
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