一种高性能定向凝固用陶瓷模壳及其制备工艺的制作方法_2

文档序号:8451804阅读:来源:国知局
为锆英粉,封浆层耐火材料的粒径为300目;面层的耐火材料为锆英粉和电熔刚玉砂,锆英粉的粒径为300目,电熔刚玉砂的粒径为85目;过渡层的耐火材料为锆英粉和电熔刚玉砂,锆英粉的粒径为300目,电熔刚玉砂的粒径为60目。
[0022]高性能定向凝固用陶瓷模壳的制备方法包括以下步骤:
51:制备錯丰吴;
52:将蜡模浸入到耐火组分为锆英粉的面层浆料中,静止5?30s后取出,然后通过淋砂机将电熔刚玉砂淋挂在蜡模表面至完全覆盖表面浆料,在温度为22.5±1°C、湿度为60±2.5%的环境中干燥5.5?6.5h,优选为6h,即成面层;
53:将带面层的蜡模浸入到耐火组分为锆英粉的预湿浆料中,静止5?30s后取出,再将蜡模浸入耐火组分为锆英粉的第一背层浆料中,静止5?30s后取出,通过淋砂机将电熔刚玉砂淋挂在蜡模表面至完全覆盖表面浆料,干燥后重复该步骤I?2次即得过渡层,干燥环境温度为22.5±1°C,湿度为45±2.5%,单次干燥时间为6.5?7.5h,优选为7h ;
54:将带面层和过渡层的蜡模浸入到耐火组分为锆英粉的预湿浆料中,静止5?30s后取出;
55:将预湿后的蜡模浸入耐火组分为锆英粉的第一背层浆料中,静止5?30s后取出,通过淋砂机将电熔刚玉砂淋挂在蜡模表面至完全覆盖表面浆料,干燥,干燥环境温度为22.5±1°C,湿度为30±2.5%,干燥时间为7.5?8.5h,优选为8h,得外层是第一加固层的蜡模;
56:将S5所得蜡模浸入耐火组分为电熔刚玉粉的第二背层浆料中,静止5?30s后取出,通过淋砂机将电熔刚玉砂淋挂在蜡模表面至完全覆盖表面浆料,干燥,干燥环境温度为22.5± 1°C,湿度为30±2.5%,干燥时间为7.5?8.5h,优选为8h,得外层是第二加固层的蜡模;
57:重复S5和S6至蜡模外的第一加固层和第二加固层的总层数达到4?10,即得加固层;
58:将S7所得蜡模浸入第一背层浆料中,干燥,干燥环境温度为22.5土 1°C,湿度为30±2.5%,每次干燥得时间为70?74h,优选为72h,得封浆层;
59:脱蜡,模壳烧结,得陶瓷模壳。
[0023]面层浆料的组成为:粘结剂硅溶胶100升、润湿剂0.9升、成膜剂3.3升、杀菌剂35克、消泡剂0.2升、锆英粉426千克、乳胶5.5升;
预湿浆料的组成为:粘结剂硅溶胶100升、润湿剂0.9升、杀菌剂35克、消泡剂0.2升、锆英粉190千克、乳胶5.3升;
第一背层浆料的组成为:粘结剂硅溶胶100升、润湿剂0.9升、杀菌剂35克、消泡剂0.2升、锆英粉406千克、乳胶5.3升;
第二背层浆料的组成为:粘结剂硅溶胶100升、润湿剂0.9升、杀菌剂41克、消泡剂0.2升、电熔刚玉粉300千克、乳胶5.3升。
[0024]实施例1中,S9中脱蜡工序的温度为170?175°C,脱蜡蒸汽压按照下述方式控制:I bar — 6 bar升压持续时间不大于2s — 9.6 bar升压持续时间4min — Ibar降压持续时间15min。
[0025]实施例1中,模壳烧结的温度按照下述方式控制:300°C— 600°C升温持续时间7min保温26min — 950 °C升温持续时间23min保温62min — 850 °C降温持续时间7min保温29min — 700 °C降温持续时间1min保温30min — 600 °C降温持续时间5min保温31min — 300°C降温持续时间32min保温5min。
[0026]实施例1中,硅溶胶为HS-30硅溶胶;润湿剂为Victawet 12 ;杀菌剂为Dowicil200 ;消泡剂为Fumexol 100 ;成膜剂为海藻酸铵。
[0027]实施例2
实施例2与实施例1的区别在于,第一加固层和第二加固层的总层数是5层,即陶瓷模壳沿面层至封浆层依次为面层、过渡层、第一加固层、第二加固层、第一加固层、第二加固层、第一加固层、耐火材料为电熔刚玉粉的封浆层。
[0028]实施例2中,第一加固层中的锆英粉和第二加固层中的电熔刚玉粉的粒径均为325目,第一加固层和第二加固层中的电熔刚玉砂粒径为21?28m;
实施例2中,封浆层的耐火材料为电熔刚玉粉,封浆层耐火材料的粒径为325目;面层的耐火材料为锆英粉和电熔刚玉砂,锆英粉的粒径为325目,电熔刚玉砂的粒径为100目;过渡层的耐火材料为锆英粉和电熔刚玉砂,锆英粉的粒径为325目,电熔刚玉砂的粒径为70巨。
[0029]面层浆料的组成为:粘结剂硅溶胶100升、润湿剂0.7升、成膜剂2.8升、杀菌剂40克、消泡剂0.4升、锆英粉416千克、乳胶4升;
预湿浆料的组成为:粘结剂硅溶胶100升、润湿剂0.7升、杀菌剂30克、消泡剂0.4升、锆英粉215千克、乳胶4升;
第一背层浆料的组成为:粘结剂硅溶胶100升、润湿剂0.7升、杀菌剂30克、消泡剂0.4升、锆英粉426千克、乳胶4升;
第二背层浆料的组成为:粘结剂硅溶胶100升、润湿剂0.7升、杀菌剂38克、消泡剂0.4升、电熔刚玉粉350千克、乳胶4升。
[0030]实施例3
实施例3与实施例1的区别在于,第一加固层和第二加固层的总层数是6层,即陶瓷模壳沿面层至封浆层依次为面层、过渡层、第一加固层、第二加固层、第一加固层、第二加固层、第一加固层、第二加固层、耐火材料为锆英粉的封浆层。
[0031]实施例3中,第一加固层中的锆英粉和第二加固层中的电熔刚玉粉的粒径均为350目,第一加固层和第二加固层中的电熔刚玉砂粒径为14?21m。
[0032]实施例3中,封浆层的耐火材料为锆英粉,封浆层耐火材料的粒径为350目;面层的耐火材料锆英粉的粒径为350目,电熔刚玉砂的粒径为115目;过渡层的耐火材料锆英粉的粒径为350目,电熔刚玉砂的粒径为80目。
[0033]面层浆料的组成为:粘结剂硅溶胶100升、润湿剂1.1升、成膜剂4.5升、杀菌剂30克、消泡剂0.2升、锆英粉436千克、乳胶6.5升;
预湿浆料的组成为:粘结剂硅溶胶100升、润湿剂1.1升、杀菌剂40克、消泡剂0.2升、锆英粉175千克、乳胶6升;
第一背层浆料的组成为:粘结剂硅溶胶100升、润湿剂1.1升、杀菌剂40克、消泡剂0.2升、错英粉395千克、乳胶6升;
第二背层浆料的组成为:粘结剂硅溶胶100升、润湿剂1.1升、杀菌剂50克、消泡剂0.2升、电熔刚玉粉300千克、乳胶6升。
[0034]实施例4
实施例4与实施例1的区别在于,第一加固层和第二加固层的总层数是7层,即陶瓷模壳沿面层至封浆层依次为面层、过渡层、第一加固层、第二加固层、第一加固层、第二加固层、第一加固层、第二加固层、第一加固层、耐火材料为锆英粉的封浆层;封浆层的耐火材料为电熔刚玉粉。
[0035]实施例5 实施例5与实施例2的区别在于,第一加固层和第二加固层的总层数是8层,即陶瓷模壳沿面层至封浆层依次为面层、过渡层、第一加固层、第二加固层、第一加固层、第二加固层、第一加固层、第二加固层、第一加固层、第二加固层、耐火材料为电熔刚玉粉的封浆层;封浆层的耐火材料为锆英粉。
[0036]实施例6
实施例6与实施例3的区别在于,第一加固层和第二加固层的总层数是9层,即陶瓷模壳沿面层至封浆层依次为面层、过渡层、第一加固层、第二加固层、第一加固层、第二加固层、第一加固层、第二加固层、第一加固层、第二加固层、第一加固层、耐火材料为锆英粉的封浆层。
[0037]实施例7
实施例7与实施例1的区别在于,第一加固层和第二加固层的总层数是7层,即陶瓷模壳沿面层至封浆层依次为面层、过渡层、第一加固层、第二加固层、第一加固层、第二加固层、第一加固层、第二加固层、第一加固层、第二加固层、耐火材料为电熔刚玉粉的封浆层。
[0038]配制面层浆料、预湿浆料、第一背层浆料和第二背层浆料时需采用快速搅拌机将浆料各成分搅拌均匀、备用,且加料按如下顺序先后加入:粘结剂、润湿剂、成膜剂、杀菌剂、消泡剂、填料(错英粉或电熔刚玉粉)、乳胶;该加料顺序基本为先液体(乳胶除外)后粉料,这样能够使液体成分混合均匀,尤其是在粘结剂中先加入润湿剂能够使得液体成分和粉料充分混合均匀;另外乳胶为大分子水溶胶,最后加入乳胶可使料浆中粉料和硅溶胶的结合强度增加,从而提高模壳的湿强度。其中向硅溶胶中加入填料锆英粉的过程需注意控制加料速度,若加粉过快会造成胶中含有未分散开的大粉团,会降低浆料的粉液比,从而影响模壳的性能。
[0039]面层浆料优选的配置方式为:搅拌机转速400 Rpm按照顺序加入除填料和乳胶外所有原料(搅拌2min)—搅拌机转速600Rpm加入30?33%的锆英粉(搅拌7min)
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