专利名称：采用氧化铝空心球的复合氧化铝陶瓷型芯材料及成型制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种陶瓷型芯材料及其成型制备工艺，尤其是一种采用氧化铝空心球的复合氧化铝陶瓷型芯材料及成型制备工艺，主要应用于精密铸造领域。
背景技术：
陶瓷型芯作为形成精铸件空心内腔结构的转接件，其作用是形成精铸件的内腔形状，并与外形模及模壳共同保证精铸件壁厚的尺寸精度。铸件浇铸完成后，通过机械或化学溶蚀将陶瓷型芯从铸件中清除。氧化铝陶瓷型芯冶金化学稳定性、抗蠕变性能好、可保证内腔结构复杂的定向柱晶和单晶空心叶片的尺寸精度、合格率、并降低叶片制造成本，因此很适合高级单晶和共品浇铸条件下使用，其使用温度大于1550℃。由于氧化铝型芯的主要成分是刚玉，它在常温和加热的条件下几乎不与浓酸浓碱反应，因此很难脱除。而且存在着脱芯设备昂贵、脱芯周期长、成本高等问题，限制了铝基型芯应用于更加广阔的领域。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种采用氧化铝空心球的复合氧化铝陶瓷型芯材料及成型制备工艺。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是采用氧化铝空心球的复合氧化铝陶瓷型芯材料，其原料重量百分比为白刚玉32.5～60.5％，氧化铝空心球20～50％，碳化硅3～5％，石蜡11.16～14.88％，蜂蜡0.6～0.8％，聚乙烯0.24～0.32％。
采用氧化铝空心球的复合氧化铝陶瓷型芯材料的成型制作工艺如下白刚玉过325目标准筛取筛下部分；空心球粉过160目标准筛取筛下部分；然后把白刚玉和空心球粉按下述比例混合白刚玉32.5～60.5％、空心球粉20～59％、碳化硅3-5％混合后，在105℃加热2小时制成粉料备用；石蜡11.16～14.88％，蜂蜡0.6～0.8％，聚乙烯0.24～0.32％，在130℃下混合均匀，过325目标准筛制成增塑剂备用。把混料机升温至130℃，加入配制好增塑剂，然后边搅拌边加入上述混合好的粉料，粉料全部加完后继续搅拌12小时，倒出冷却制成料锭。把上述料锭用陶瓷型芯成型机按以下技术参数依模具制成若干形状的陶瓷型芯生坯料缸温度90-120℃；射嘴温度90-100℃；成形压力4-20Mpa；注射时间2-10秒；保压时间10-20秒；模具温度30-40℃；生坯经1200-1400℃高温焙烧制得氧化铝陶瓷型芯。
本发明适合生产复杂形状的陶瓷型芯。制成的陶瓷型芯，高温条件下不与浇铸金属反应，铸件表面光滑.由于型芯的基体材料中加入空心球粉后降低了型芯的体积密度，从而大大提高了型芯的可溶失性，缩短了脱芯时间，起到了降低精密铸造成本和缩短铸造工艺周期的作用。同时型芯尺寸精度高，有足够的强度，在造型、搬运和装炉时不变形、不破碎。
具体实施例方式实施例一取325目标准筛筛下部分的白刚玉60.5％，160目标准筛筛下部分的氧化铝空心球20％，碳化硅3％(1～3微米)与油酸0.5％混合，混合后在105℃加热2小时备用。取石蜡14.88％，蜂蜡0.8％，聚乙烯0.32％，在130℃下混合均匀，过325目标准筛制成增塑剂备用。把混料机升温至130℃，加入配制好增塑剂，然后边搅拌边加入上述混合好的粉料，粉料全部加完后继续搅拌12小时，倒出冷却制成料锭。
实施例二取325目标准筛筛下部分的白刚玉41.5％，160目标准筛筛下部分的氧化铝空心球40％，碳化硅4％(1～3微米)与油酸0.5％混合，混合后在105℃加热2小时备用。取石蜡13.02％，蜂蜡0.7％，聚乙烯0.28％，在130℃下混合均匀，过325目标准筛制成增塑剂备用。把混料机升温至130℃，加入配制好增塑剂，然后边搅拌边加入上述混合好的粉料，粉料全部加完后继续搅拌12小时，倒出冷却制成料锭。
实施例三取325目标准筛筛下部分的白刚玉32.5％，160目标准筛筛下部分的氧化铝空心球50％，碳化硅5％(1～3微米)与油酸0.5％混合，混合后在105℃加热2小时备用。取石蜡11.16％，蜂蜡0.6％，聚乙烯0.24％，在130℃下混合均匀，过325目标准筛制成增塑剂备用。把混料机升温至130℃，加入配制好增塑剂，然后边搅拌边加入上述混合好的粉料，粉料全部加完后继续搅拌12小时，倒出冷却制成料锭。
把上述料锭用陶瓷型芯成型机按以下技术参数依模具制成若干形状的陶瓷型芯生坯料缸温度90-120℃；射嘴温度90-100℃；成形压力4-20Mpa；注射时间2-10秒；保压时间10-20秒；模具温度30-40℃；生坯经1200-1400℃高温焙烧制得氧化铝陶瓷型芯。
权利要求
1.采用氧化铝空心球的复合氧化铝陶瓷型芯材料，其原料重量百分比为白刚玉32.5～60.5％，氧化铝空心球20～50％，碳化硅3～5％，石蜡11.16～14.88％，蜂蜡0.6～0.8％，聚乙烯0.24～0.32％。
2.如权利要求1所述的采用氧化铝空心球的复合氧化铝陶瓷型芯材料，其原料重量百分比为白刚玉60.5％，氧化铝空心球20％，碳化硅3％，石蜡14.88％，蜂蜡0.8％，聚乙烯0.32％。
3.如权利要求1所述的采用氧化铝空心球的复合氧化铝陶瓷型芯材料，其原料重量百分比为白刚玉41.5％，氧化铝空心球40％，碳化硅4％，石蜡13.02％，蜂蜡0.7％，聚乙烯0.28％。
4.如权利要求1所述的采用氧化铝空心球的复合氧化铝陶瓷型芯材料，其原料重量百分比为白刚玉32.5％，氧化铝空心球50％，碳化硅5％，石蜡11.16％，蜂蜡0.6％，聚乙烯0.24％。
5.采用氧化铝空心球的复合氧化铝陶瓷型芯材料的成型制备工艺如下白刚玉过325目标准筛取筛下部分；空心球粉过160目标准筛取筛下部分；然后把白刚玉和空心球粉按下述比例混合白刚玉32.5～60.5％、空心球粉20～50％、碳化硅3-5％混合后，在105℃加热2小时制成粉料备用；石蜡11.16～14.88％，蜂蜡0.6～0.8％，聚乙烯0.24～0.32％，在130℃下混合均匀，过325目标准筛制成增塑剂备用；把混料机升温至130℃，加入配制好增塑剂，然后边搅拌边加入上述混合好的粉料，粉料全部加完后继续搅拌12小时，倒出冷却制成料锭；把上述料锭用陶瓷型芯成型机按以下技术参数依模具制成若干形状的陶瓷型芯生坯料缸温度90-120℃；射嘴温度90-100℃；成形压力4-20Mpa；注射时间2-10秒；保压时间10-20秒；模具温度30-40℃；生坯经1200-1400℃高温焙烧制得氧化铝陶瓷型芯。
全文摘要
采用氧化铝空心球的复合氧化铝陶瓷型芯材料，其原料重量百分比为白刚玉32.5～60.5％，氧化铝空心球20～50％，碳化硅3～5％，石蜡11.16～14.88％，蜂蜡0.6～0.8％，聚乙烯0.24～0.32％。本发明适合生产复杂形状的陶瓷型芯。制成的陶瓷型芯，高温条件下不与浇注金属反应，铸件表面光滑，降低了型芯的体积密度。由于型芯的基体材料中加入空心球粉大大提高了型芯的溶失性，缩短了脱芯时间，降低了型芯的体积密度和精密铸造成本。同时型芯尺寸精度高，有足够的强度，在造型、搬运和装炉时不变形、不破碎。
文档编号C04B35/622GK1994964SQ200610135189
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月29日 优先权日2006年12月29日
发明者韩绍娟, 许壮志, 程涛, 朱守丹, 张立健, 李建华 申请人:辽宁省轻工科学研究院