线膨胀系数可调的ZrO₂和TiO₂超塑成形陶瓷模具的制备方法

摘要

线膨胀系数可调的ZrO₂和TiO₂超塑成形陶瓷模具的制备方法，它涉及一种线膨胀系数可调的ZrO₂和TiO₂陶瓷模具的制备方法。针对钛合金超塑成形过程中，模具与工件由于线膨胀系数的差异，导致工件精确性降低问题。方法是：将陶瓷粉末与聚乙烯醇粘结剂混合搅拌均匀，聚乙烯醇粘结剂的加入量占陶瓷粉末总体积的25％～45％，陶瓷粉末按体积百分比由40％～80％的ZrO₂和20％～60％的TiO₂组成；在形状压制模具内侧表面喷涂硅油；将陶瓷粉末放入形状压制模具内加压；陶瓷毛坯脱模；脱脂温度为380℃，预烧结温度为800℃～1000℃，预烧结在380℃～1000℃之间的升温速度为0.8℃/min，在1000℃时保温120min；将陶瓷模具烧制。由本发明的制备方法制成的陶瓷模具，在钛合金超塑成形中，模具与工件的线膨胀系数十分接近，提高了工件的精确性。

主权项

1、一种线膨胀系数可调的ZrO2和TiO2超塑成形陶瓷模具的制备方法，其特征在于：所述方法是这样完成的：a、陶瓷粉末混合：首先将陶瓷粉末与聚乙烯醇粘结剂混合，在80℃～140℃温度之间搅拌30min～90min，待聚乙烯醇粘结剂完全熔化且与陶瓷粉末均匀混合为止，所述聚乙烯醇粘结剂的加入量占陶瓷粉末总体积的25％～45％，所述陶瓷粉末按体积百分比由40％～80％的ZrO2和20％～60％的TiO2组成；b、喷涂硅油：在形状压制模具内侧表面喷涂硅油；c、压制：将经a步骤混合好的陶瓷粉末放入形状压制模具内加压，加压压力为0.5Mpa～5.0Mpa，压制过程在80℃～140℃温度之间完成；d、陶瓷毛坯脱模：将压制结束后的形状压制模具冷却至室温，待2h～4h陶瓷毛坯变硬即刻脱模；e、陶瓷毛坯脱脂及预烧结成陶瓷模具：脱脂温度为380℃，预烧结温度为800℃～1000℃，其中，脱脂过程在20℃～380℃之间的升温速度为0.9℃/min，在300℃时保温300min；预烧结过程在380℃～1000℃之间的升温速度为0.8℃/min，在1000℃时保温120min；f、陶瓷模具烧结：陶瓷模具的烧结温度为1500℃，在20～1500℃之间升温速度为3.5℃/min，在1500℃时保温30min。