本发明涉及熔模精密铸造技术，具体是一种熔融石英陶瓷型壳的制备方法，其特别适宜用作燃气轮机的联体叶片精密铸造成型。
背景技术：
在熔模精密铸造工艺中，为防止陶瓷型壳在高温合金材料浇注时发生漏钢或产生鼓胀问题，需要增强陶瓷型壳的结构强度，通常的技术措施是以增加陶瓷型壳层数的方式来增大陶瓷型壳厚度而实现的。
然而，上述陶瓷型壳结构强度的增强技术措施容易使陶瓷型壳中的邻近部位之间产生粘连，这尤其以多联体铸件的精密铸造成型更为明显，例如某些燃气轮机透平用的多联导向叶片的精密铸造成型，参见图1所示。
熔模精密铸造用的陶瓷型壳邻近部位之间的粘连现象，极不利于浇注时的粘连部位散热、冷却，从而容易形成热节问题，这就使浇注成型的铸件容易产生缩孔缺陷，进而导致成型技术难度大、报废率高、成型成本高，很不实用。
技术实现要素：
本发明的技术目的在于：针对上述熔模精密铸造对陶瓷型壳技术要求的特殊性和现有技术的不足，提供一种既能有效降低陶瓷型壳壁厚、避免陶瓷型壳上的邻近部位之间发生粘连现象，又能有效、可靠地增强高温合金浇注时的陶瓷型壳结构强度的熔融石英陶瓷型壳制备方法。
本发明实现其技术目的所采用的技术方案是，一种熔融石英陶瓷型壳制备方法，所述制备方法包括下列步骤：
步骤1.在蜡模上以熔融石英材料进行制壳，直至完成最后一层制壳；采用石蜡水乳液进行封浆；
步骤2.将制好的熔融石英陶瓷型壳放入脱蜡釜中进行脱蜡；将脱蜡完成的熔融石英陶瓷型壳装炉焙烧，烧除残余蜡料；
步骤3.将焙烧好的熔融石英陶瓷型壳放入到方石英细粉的粗分散体系中，进行浸泡处理；
步骤4.将浸泡好的熔融石英陶瓷型壳从方石英细粉的粗分散体系中取出，干燥至成品。
作为优选方案之一，步骤1中的蜡模上制得的熔融石英型壳最多为六层。进一步的，所述蜡模上制得的熔融石英型壳为五层，具体按照如下详细步骤制得：
步骤①.将280～320目白刚玉粉和硅溶胶按质量比为3.3～3.7：1的的配方量混合均匀，制得1#浆料；
将180～220目熔融石英粉和硅溶胶按质量比为2.3～2.7：1的配方量混合均匀，制得2#浆料；
步骤②.将蜡模浸入1#浆料中，在蜡模表面均匀沾上一层1#浆料；
待蜡模上的1#浆料不自由下滴时，向浆层上均匀撒上80～120目白刚玉砂；
步骤③.将步骤②的蜡模置于温度为22～24℃、湿度为55～65%的环境中干燥6～12h，完成第一层型壳制作；
步骤④.将步骤③的型壳浸入2#浆料中，在上一层型壳表面均匀沾一层2#浆料；
待当前2#浆料不自由下滴时，向当前浆层上均匀撒上50～100目熔融石英粉；
步骤⑤.将步骤④的型壳置于温度为22～24℃、湿度为35～45%的环境中干燥4～8h，完成第二层型壳制作；
步骤⑥.以步骤⑤的型壳为基体，依序重复步骤④和步骤⑤，完成第三层型壳制作；
步骤⑦.将步骤⑥的型壳浸入2#浆料中，在上一层型壳表面均匀沾一层2#浆料；
待当前2#浆料不自由下滴时，向当前浆层上均匀撒上30～50目熔融石英粉；
步骤⑧.将步骤⑦的型壳置于温度为22～24℃、湿度为35～45%的环境中干燥4～8h，完成第四层型壳制作；
步骤⑨.以步骤⑧的型壳为基体，依序重复步骤⑦和步骤⑧，完成第五层型壳制作；
步骤⑩.将步骤⑨的型壳在石蜡水乳液中浸泡30～120秒；取出，在温度为22～24℃、湿度为35～45%的环境中干燥6～12h，完成封浆。
再进一步的，所述1#浆料和2#浆料制备用的硅溶胶中的sio2含量分别为25～31%。
作为优选方案之一，步骤3中的方石英细粉的粗分散体系按如下方式配置而成：
-先将渗透剂、消泡剂和硅溶胶按质量比为0.8～1.2：0.8～1.2：97.6～98.4的配方量混合、并搅拌均匀后，制成硅溶胶混合液；
-再将1800～2200目的方石英细粉和硅溶胶混合液按质量比为1.5～3：8.5～7的配方量混合、并搅拌均匀，制得方石英细粉的粗分散体系。
进一步的，所述硅溶胶中的sio2含量为25～31%。
作为优选方案之一，步骤3中的熔融石英陶瓷型壳在方石英细粉的粗分散体系中的浸泡时间为30～120秒。
作为优选方案之一，步骤4中的干燥工艺条件是在60～120℃的温度条件下烘干处理4～8小时。
本发明的有益技术效果是：上述制备方法在不增加陶瓷型壳层数的前提下，在制成的熔融石英陶瓷型壳中以渗透方式浸入方石英细粉，浸入方石英细粉的陶瓷型壳在浇注前的预热或浇注中的高温焙烧时，方石英细粉可以有效地提高陶瓷型壳中的熔融石英由无定型态转变为晶态的速率和比率，从而迅速提高熔融石英陶瓷型壳的结构强度以满足高温合金材料的浇注技术要求。由此可见，本发明既能有效地减小陶瓷型壳的壁厚，又能有效、可靠地增强高温合金浇注时的陶瓷型壳的结构强度，即以较少的层数获得较高强度的熔融石英陶瓷型壳，从而有效、可靠地避免了陶瓷型壳上的邻近部位之间发生粘连的技术问题，有利于稳定、可靠地提高以其浇注所成型的铸件的成型质量。另外，本发明所成型的铸件在冷却过程中具有散热速度快、冷却效率高的特点；而且，在脱壳时，熔融石英因相变而使陶瓷型壳上产生许多裂纹，加之厚度较薄，极大的降低了脱壳难度，脱壳操作轻松、容易、清理，清壳效率高。
附图说明
图1为某燃气轮机透平多联导向叶片在精密铸造成型中用的陶瓷型壳的结构示意图（图中的箭头部位即为邻近部位之间容易发生粘连的部位）。
具体实施方式
本发明涉及熔模精密铸造技术，具体是一种熔融石英陶瓷型壳的制备方法，其特别适宜用作燃气轮机的联体叶片精密铸造成型（例如图1所示）。下面以多个实施例对本发明的技术内容进行详细、清楚地说明。
实施例1
本发明包括下列步骤：
步骤1.根据设计要求在蜡模上以熔融石英材料进行制壳，蜡模上制得的熔融石英型壳为五层，直至完成最后一层-即第五层制壳；采用石蜡水乳液进行封浆；
具体的，蜡模上的五层熔融石英型壳的制备及封浆过程，按照如下详细步骤制得实现：
步骤①.将300目白刚玉粉和硅溶胶（sio2含量为30%）按质量比为3.3：1的的配方量混合均匀，制得1#浆料；
将180目熔融石英粉和硅溶胶（sio2含量为30%）按质量比为2.3：1的配方量混合均匀，制得2#浆料；
步骤②.将蜡模浸入1#浆料中，在蜡模表面均匀沾上一层1#浆料；
待蜡模上的1#浆料不自由下滴时，向浆层上均匀撒上90目白刚玉砂；
步骤③.将步骤②的蜡模置于温度为22℃、湿度为55%的环境中干燥10h，完成第一层型壳制作；
步骤④.将步骤③的型壳浸入2#浆料中，在上一层型壳表面均匀沾一层2#浆料；
待当前2#浆料不自由下滴时，向当前浆层上均匀撒上70目熔融石英粉；
步骤⑤.将步骤④的型壳置于温度为22℃、湿度为40%的环境中干燥6h，完成第二层型壳制作；
步骤⑥.以步骤⑤的型壳为基体，依序重复步骤④和步骤⑤，完成第三层型壳制作；
步骤⑦.将步骤⑥的型壳浸入2#浆料中，在上一层型壳表面均匀沾一层2#浆料；
待当前2#浆料不自由下滴时，向当前浆层上均匀撒上40目熔融石英粉；
步骤⑧.将步骤⑦的型壳置于温度为22℃、湿度为35%的环境中干燥8h，完成第四层型壳制作；
步骤⑨.以步骤⑧的型壳为基体，依序重复步骤⑦和步骤⑧，完成第五层型壳制作；
步骤⑩.将步骤⑨的型壳在石蜡水乳液中浸泡80秒；取出，在温度为22℃、湿度为35%的环境中干燥10h，完成封浆；
步骤2.将制好的熔融石英陶瓷型壳放入脱蜡釜中，在170℃、0.7mpa水蒸气的条件下进行脱蜡；
将脱蜡完成的熔融石英陶瓷型壳装炉，在750℃的温度条件下焙烧2h，烧除残余蜡料；
步骤3.将焙烧好的熔融石英陶瓷型壳放入到方石英细粉的粗分散体系中，进行浸泡处理；
具体的，上述方石英细粉的粗分散体系按如下方式配置而成：
-先将渗透剂、消泡剂和硅溶胶（sio2含量为30%）按质量比为0.8：0.8：98.4的配方量混合、并搅拌均匀后，制成硅溶胶混合液；
-再将2000目的方石英细粉和硅溶胶混合液按质量比为2：8的配方量混合、并搅拌均匀，制得方石英细粉的粗分散体系；
熔融石英陶瓷型壳在方石英细粉的粗分散体系中的浸泡时间为100秒；
步骤4.将浸泡好的熔融石英陶瓷型壳从方石英细粉的粗分散体系中取出，在70℃的温度条件下烘干处理5小时的干燥工艺条件下干燥至成品。
实施例2
本发明包括下列步骤：
步骤1.根据设计要求在蜡模上以熔融石英材料进行制壳，蜡模上制得的熔融石英型壳为五层，直至完成最后一层-即第五层制壳；采用石蜡水乳液进行封浆；
具体的，蜡模上的五层熔融石英型壳的制备及封浆过程，按照如下详细步骤制得实现：
步骤①.将280目白刚玉粉和硅溶胶（sio2含量为25%）按质量比为3.6：1的的配方量混合均匀，制得1#浆料；
将200目熔融石英粉和硅溶胶（sio2含量为25%）按质量比为2.6：1的配方量混合均匀，制得2#浆料；
步骤②.将蜡模浸入1#浆料中，在蜡模表面均匀沾上一层1#浆料；
待蜡模上的1#浆料不自由下滴时，向浆层上均匀撒上100目白刚玉砂；
步骤③.将步骤②的蜡模置于温度为23℃、湿度为61%的环境中干燥8h，完成第一层型壳制作；
步骤④.将步骤③的型壳浸入2#浆料中，在上一层型壳表面均匀沾一层2#浆料；
待当前2#浆料不自由下滴时，向当前浆层上均匀撒上50目熔融石英粉；
步骤⑤.将步骤④的型壳置于温度为23℃、湿度为35%的环境中干燥4h，完成第二层型壳制作；
步骤⑥.以步骤⑤的型壳为基体，依序重复步骤④和步骤⑤，完成第三层型壳制作；
步骤⑦.将步骤⑥的型壳浸入2#浆料中，在上一层型壳表面均匀沾一层2#浆料；
待当前2#浆料不自由下滴时，向当前浆层上均匀撒上30目熔融石英粉；
步骤⑧.将步骤⑦的型壳置于温度为23℃、湿度为40%的环境中干燥6h，完成第四层型壳制作；
步骤⑨.以步骤⑧的型壳为基体，依序重复步骤⑦和步骤⑧，完成第五层型壳制作；
步骤⑩.将步骤⑨的型壳在石蜡水乳液中浸泡50秒；取出，在温度为23℃、湿度为40%的环境中干燥6h，完成封浆；
步骤2.将制好的熔融石英陶瓷型壳放入脱蜡釜中，在170℃、0.7mpa水蒸气的条件下进行脱蜡；
将脱蜡完成的熔融石英陶瓷型壳装炉，在750℃的温度条件下焙烧2h，烧除残余蜡料；
步骤3.将焙烧好的熔融石英陶瓷型壳放入到方石英细粉的粗分散体系中，进行浸泡处理；
具体的，上述方石英细粉的粗分散体系按如下方式配置而成：
-先将渗透剂、消泡剂和硅溶胶（sio2含量为25%）按质量比为1.1：1.1：97.8的配方量混合、并搅拌均匀后，制成硅溶胶混合液；
-再将1800目的方石英细粉和硅溶胶混合液按质量比为1.5：8.5的配方量混合、并搅拌均匀，制得方石英细粉的粗分散体系；
熔融石英陶瓷型壳在方石英细粉的粗分散体系中的浸泡时间为70秒；
步骤4.将浸泡好的熔融石英陶瓷型壳从方石英细粉的粗分散体系中取出，在90℃的温度条件下烘干处理6小时的干燥工艺条件下干燥至成品。
实施例3
本发明包括下列步骤：
步骤1.根据设计要求在蜡模上以熔融石英材料进行制壳，蜡模上制得的熔融石英型壳为五层，直至完成最后一层-即第五层制壳；采用石蜡水乳液进行封浆；
具体的，蜡模上的五层熔融石英型壳的制备及封浆过程，按照如下详细步骤制得实现：
步骤①.将320目白刚玉粉和硅溶胶（sio2含量为30%）按质量比为3.5：1的的配方量混合均匀，制得1#浆料；
将200目熔融石英粉和硅溶胶（sio2含量为25%）按质量比为2.5：1的配方量混合均匀，制得2#浆料；
步骤②.将蜡模浸入1#浆料中，在蜡模表面均匀沾上一层1#浆料；
待蜡模上的1#浆料不自由下滴时，向浆层上均匀撒上100目白刚玉砂；
步骤③.将步骤②的蜡模置于温度为23℃、湿度为60%的环境中干燥12h，完成第一层型壳制作；
步骤④.将步骤③的型壳浸入2#浆料中，在上一层型壳表面均匀沾一层2#浆料；
待当前2#浆料不自由下滴时，向当前浆层上均匀撒上80目熔融石英粉；
步骤⑤.将步骤④的型壳置于温度为23℃、湿度为40%的环境中干燥6h，完成第二层型壳制作；
步骤⑥.以步骤⑤的型壳为基体，依序重复步骤④和步骤⑤，完成第三层型壳制作；
步骤⑦.将步骤⑥的型壳浸入2#浆料中，在上一层型壳表面均匀沾一层2#浆料；
待当前2#浆料不自由下滴时，向当前浆层上均匀撒上46目熔融石英粉；
步骤⑧.将步骤⑦的型壳置于温度为23℃、湿度为40%的环境中干燥8h，完成第四层型壳制作；
步骤⑨.以步骤⑧的型壳为基体，依序重复步骤⑦和步骤⑧，完成第五层型壳制作；
步骤⑩.将步骤⑨的型壳在石蜡水乳液中浸泡60秒；取出，在温度为23℃、湿度为40%的环境中干燥8h，完成封浆；
步骤2.将制好的熔融石英陶瓷型壳放入脱蜡釜中，在170℃、0.7mpa水蒸气的条件下进行脱蜡；
将脱蜡完成的熔融石英陶瓷型壳装炉，在750℃的温度条件下焙烧2h，烧除残余蜡料；
步骤3.将焙烧好的熔融石英陶瓷型壳放入到方石英细粉的粗分散体系中，进行浸泡处理；
具体的，该方石英细粉的粗分散体系按如下方式配置而成：
-先将渗透剂、消泡剂和硅溶胶（sio2含量为30%）按质量比为1：1：98的配方量混合、并搅拌均匀后，制成硅溶胶混合液；
-再将2000目的方石英细粉和硅溶胶混合液按质量比为3：7的配方量混合、并搅拌均匀，制得方石英细粉的粗分散体系；
熔融石英陶瓷型壳在方石英细粉的粗分散体系中的浸泡时间为120秒；
步骤4.将浸泡好的熔融石英陶瓷型壳从方石英细粉的粗分散体系中取出，在80℃的温度条件下烘干处理4小时的干燥工艺条件下干燥至成品。
实施例4
本发明包括下列步骤：
步骤1.根据设计要求在蜡模上以熔融石英材料进行制壳，蜡模上制得的熔融石英型壳为六层，直至完成最后一层-即第六层制壳；采用石蜡水乳液进行封浆；
具体的，蜡模上的六层熔融石英型壳的制备及封浆过程，按照如下详细步骤制得实现：
步骤①.将310目白刚玉粉和硅溶胶（sio2含量为27%）按质量比为3.4：1的的配方量混合均匀，制得1#浆料；
将220目熔融石英粉和硅溶胶（sio2含量为27%）按质量比为2.4：1的配方量混合均匀，制得2#浆料；
步骤②.将蜡模浸入1#浆料中，在蜡模表面均匀沾上一层1#浆料；
待蜡模上的1#浆料不自由下滴时，向浆层上均匀撒上120目白刚玉砂；
步骤③.将步骤②的蜡模置于温度为24℃、湿度为65%的环境中干燥11h，完成第一层型壳制作；
步骤④.将步骤③的型壳浸入2#浆料中，在上一层型壳表面均匀沾一层2#浆料；
待当前2#浆料不自由下滴时，向当前浆层上均匀撒上90目熔融石英粉；
步骤⑤.将步骤④的型壳置于温度为24℃、湿度为45%的环境中干燥8h，完成第二层型壳制作；
步骤⑥.以步骤⑤的型壳为基体，依序重复步骤④和步骤⑤，完成第三层型壳制作；
步骤⑦.将步骤⑥的型壳浸入2#浆料中，在上一层型壳表面均匀沾一层2#浆料；
待当前2#浆料不自由下滴时，向当前浆层上均匀撒上35目熔融石英粉；
步骤⑧.将步骤⑦的型壳置于温度为24℃、湿度为45%的环境中干燥5h，完成第四层型壳制作；
步骤⑨.以步骤⑧的型壳为基体，依序重复步骤⑦和步骤⑧，完成第五层型壳制作；
以本步骤的型壳为基体，依序重复步骤⑦和步骤⑧，完成第六层型壳制作；
步骤⑩.将步骤⑨的最后型壳在石蜡水乳液中浸泡30秒；取出，在温度为24℃、湿度为45%的环境中干燥12h，完成封浆；
步骤2.将制好的熔融石英陶瓷型壳放入脱蜡釜中，在170℃、0.7mpa水蒸气的条件下进行脱蜡；
将脱蜡完成的熔融石英陶瓷型壳装炉，在750℃的温度条件下焙烧2h，烧除残余蜡料；
步骤3.将焙烧好的熔融石英陶瓷型壳放入到方石英细粉的粗分散体系中，进行浸泡处理；
具体的，上述方石英细粉的粗分散体系按如下方式配置而成：
-先将渗透剂、消泡剂和硅溶胶（sio2含量为31%）按质量比为1.2：1.2：97.6的配方量混合、并搅拌均匀后，制成硅溶胶混合液；
-再将2200目的方石英细粉和硅溶胶混合液按质量比为2：8的配方量混合、并搅拌均匀，制得方石英细粉的粗分散体系；
熔融石英陶瓷型壳在方石英细粉的粗分散体系中的浸泡时间为30秒；
步骤4.将浸泡好的熔融石英陶瓷型壳从方石英细粉的粗分散体系中取出，在60℃的温度条件下烘干处理8小时的干燥工艺条件下干燥至成品。
实施例5
本发明包括下列步骤：
步骤1.根据设计要求在蜡模上以熔融石英材料进行制壳，蜡模上制得的熔融石英型壳为五层，直至完成最后一层-即第五层制壳；采用石蜡水乳液进行封浆；
具体的，蜡模上的五层熔融石英型壳的制备及封浆过程，按照如下详细步骤制得实现：
步骤①.将290目白刚玉粉和硅溶胶（sio2含量为31%）按质量比为3.7：1的的配方量混合均匀，制得1#浆料；
将210目熔融石英粉和硅溶胶（sio2含量为31%）按质量比为2.7：1的配方量混合均匀，制得2#浆料；
步骤②.将蜡模浸入1#浆料中，在蜡模表面均匀沾上一层1#浆料；
待蜡模上的1#浆料不自由下滴时，向浆层上均匀撒上80目白刚玉砂；
步骤③.将步骤②的蜡模置于温度为23℃、湿度为58%的环境中干燥6h，完成第一层型壳制作；
步骤④.将步骤③的型壳浸入2#浆料中，在上一层型壳表面均匀沾一层2#浆料；
待当前2#浆料不自由下滴时，向当前浆层上均匀撒上100目熔融石英粉；
步骤⑤.将步骤④的型壳置于温度为23℃、湿度为40%的环境中干燥7h，完成第二层型壳制作；
步骤⑥.以步骤⑤的型壳为基体，依序重复步骤④和步骤⑤，完成第三层型壳制作；
步骤⑦.将步骤⑥的型壳浸入2#浆料中，在上一层型壳表面均匀沾一层2#浆料；
待当前2#浆料不自由下滴时，向当前浆层上均匀撒上50目熔融石英粉；
步骤⑧.将步骤⑦的型壳置于温度为23℃、湿度为40%的环境中干燥4h，完成第四层型壳制作；
步骤⑨.以步骤⑧的型壳为基体，依序重复步骤⑦和步骤⑧，完成第五层型壳制作；
步骤⑩.将步骤⑨的型壳在石蜡水乳液中浸泡120秒；取出，在温度为23℃、湿度为40%的环境中干燥9h，完成封浆；
步骤2.将制好的熔融石英陶瓷型壳放入脱蜡釜中，在170℃、0.7mpa水蒸气的条件下进行脱蜡；
将脱蜡完成的熔融石英陶瓷型壳装炉，在750℃的温度条件下焙烧2h，烧除残余蜡料；
步骤3.将焙烧好的熔融石英陶瓷型壳放入到方石英细粉的粗分散体系中，进行浸泡处理；
具体的，上述方石英细粉的粗分散体系按如下方式配置而成：
-先将渗透剂、消泡剂和硅溶胶（sio2含量为30%）按质量比为1：1：98的配方量混合、并搅拌均匀后，制成硅溶胶混合液；
-再将2100目的方石英细粉和硅溶胶混合液按质量比为3：7的配方量混合、并搅拌均匀，制得方石英细粉的粗分散体系；
熔融石英陶瓷型壳在方石英细粉的粗分散体系中的浸泡时间为85秒；
步骤4.将浸泡好的熔融石英陶瓷型壳从方石英细粉的粗分散体系中取出，在120℃的温度条件下烘干处理4小时的干燥工艺条件下干燥至成品。
以上各实施例仅用以说明本发明，而非对其限制；尽管参照上述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：本发明依然可以对上述各实施例中的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的精神和范围。