专利名称：采用纳米二氧化硅的复合陶瓷型芯材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种陶瓷型芯材料，尤其是一种采用纳米二氧化硅的复合陶瓷型芯材料，主要应用于精密铸造领域。
背景技术：
陶瓷型芯是航空发动机涡轮叶片、燃气轮机叶片和其他精密金属部件精铸时形成复杂内腔的转接件。精铸时，由陶瓷型芯和型壳决定铸件的内腔形状和铸件的壁厚。因此，陶瓷型芯的线性尺寸公差和形位公差将直接影响铸件的精度。现有的陶瓷型芯材料在烧结的过程中，随着烧结程度的提高，抗弯强度提高，但烧成收缩增大了。这样制成的陶瓷型芯，存在着两种可能一种是具有足够的抗弯强度，但烧成收缩过大，导致陶瓷型芯线性尺寸的变化和形状的变化；另一种是烧成收缩减低了，但型芯的抗弯强度下降了，这样就不能满足陶瓷型芯在后续制备工序中的操作要求和精铸时的使用要求。
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纳米二氧化硅的复合陶瓷型芯材料，用其制成的陶瓷型芯，烧成收缩小于0.6％，抗弯强度大于10Mpa，可满足工艺需要。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是采用纳米二氧化硅的复合陶瓷型芯材料，成分重量百分比为高纯石英玻璃粉67％～72％，锆英砂粉27％～32％，纳米二氧化硅0.5％～2％。
由于加入了纳米二氧化硅，因此用本发明制成的陶瓷型芯，烧成收缩小于0.6％，抗弯强度大于10Mpa，完全可以满足精铸的需要。
具体实施例方式按重量百分比为7∶3取高纯石英玻璃粉和锆英砂粉，分别另外加入0-4％的纳米二氧化硅，制成型芯后得到表-1的数据。
表-1纳米二氧化硅含量对型芯烧成收缩及抗弯强度影响表
由表-1可见，当纳米二氧化硅含量为0.5-2.0％时，可以同时满足陶瓷型芯的烧成收缩小于0.6％和抗弯强度大于10MPa的要求。
选取表-2的4个重量配比作为实施例。
表-2采用纳米二氧化硅的复合陶瓷型芯材料的成分配比(wt％)
分别将表-2的各组分混合均匀，将石蜡、蜂蜡、高密度聚乙烯的按重量百分比93∶5∶2的比例混合，配制成蜡浆。把以混合均匀的各组分经预热后加入温度为100-120℃的蜡浆中，搅拌均匀，制成浆料。用注射成型机将浆料压制成陶瓷型芯，然后在箱式电炉中进行排蜡烧结，排蜡烧结时间为48小时，最高烧结温度为1180℃。
权利要求
1.采用纳米二氧化硅的复合陶瓷型芯材料，其特征在于，成分重量百分比为高纯石英玻璃粉67％～72％，锆英砂粉27％～32％，纳米二氧化硅0.5％～2％。
2.如权利要求1所述的采用纳米二氧化硅的复合陶瓷型芯材料，其特征在于，成分重量百分比为高纯石英玻璃粉67％，锆英砂粉32％，纳米二氧化硅1％。
3.如权利要求1所述的采用纳米二氧化硅的复合陶瓷型芯材料，其特征在于，成分重量百分比为高纯石英玻璃粉68.5％，锆英砂粉31％，纳米二氧化硅0.5％。
4.如权利要求1所述的采用纳米二氧化硅的复合陶瓷型芯材料，其特征在于，成分重量百分比为高纯石英玻璃粉70.5％，锆英砂粉28％，纳米二氧化硅2％。
5.如权利要求1所述的采用纳米二氧化硅的复合陶瓷型芯材料，其特征在于，成分重量百分比为高纯石英玻璃粉71％，锆英砂粉27％，纳米二氧化硅1.5％。
全文摘要
采用纳米二氧化硅的复合陶瓷型芯材料，成分重量百分比为高纯石英玻璃粉67％～72％，锆英砂粉27％～32％，纳米二氧化硅0.5％～2％。由于加入了纳米二氧化硅，因此用本发明制成的陶瓷型芯，烧成收缩小于0.6％，抗弯强度大于10MPa，完全可以满足精铸的需要。
文档编号B22C9/10GK1793011SQ200510047859
公开日2006年6月28日 申请日期2005年11月29日 优先权日2005年11月29日
发明者韩绍娟, 许壮志, 程涛, 赵效忠, 张立健, 钱伟, 黄大勇, 吴英伟 申请人:辽宁省轻工科学研究院