一种用于复杂零件制造的氧化钙基陶瓷铸型快速制备方法与流程

文档序号:13741779阅读:来源:国知局
技术特征:
1.一种用于复杂零件制造的氧化钙基陶瓷铸型快速制备方法,其特征在于,包括以下步骤:1)采用光固化快速成型方法,制备出可烧失性光固化树脂模具;2)采用凝胶注模方法,将陶瓷粉体、有机单体、交联剂、分散剂、增塑剂和去离子水混合均匀,制得高固相、低粘度的陶瓷浆料;所述陶瓷粉体是由80%~99%的碳酸钙粉体和1%~20%的矿化剂粉体组成;其中,矿化剂粉体为氧化镁、氧化钇或氧化锆中的一种或其中几种按照任意质量比混合的混合物;3)在真空和振动环境下,向可烧失性光固化树脂模具的型腔中浇注高固相、低粘度的陶瓷浆料,并加入催化剂和引发剂,待陶瓷浆料固化后,制得陶瓷铸型素坯,然后进行干燥、脱脂处理;4)将干燥、脱脂后的陶瓷铸型素坯和金属钙一起进行烧结,制得陶瓷铸型;5)将陶瓷铸型进行终烧,制得用于复杂零件制造的氧化钙基陶瓷铸型。2.根据权利要求1所述的用于复杂零件制造的氧化钙基陶瓷铸型快速制备方法,其特征在于,步骤2)采用凝胶注模方法,制备高固相、低粘度的陶瓷浆料的具体操作包括以下步骤:(1)取陶瓷粉体,加入陶瓷粉体总质量2%的增塑剂,搅拌混合均匀,得到混合粉料;(2)将有机单体和交联剂按照质量比24:1混合后,溶解于去离子水中,再加入占陶瓷粉体总质量2%的分散剂,搅拌溶解,配制成预混液;(3)将混合粉料和预混液充分搅拌均匀,调节pH值至10~11,制得预制浆料;(4)将预制浆料充分球磨分散均匀,获得高固相、低粘度的陶瓷浆料。3.根据权利要求1或2所述的用于复杂零件制造的氧化钙基陶瓷铸型快\t速制备方法,其特征在于,高固相、低粘度的陶瓷浆料固相含量为55%~65%,表观粘度小于1Pa·S。4.根据权利要求1或2所述的用于复杂零件制造的氧化钙基陶瓷铸型快速制备方法,其特征在于,所述有机单体为丙烯酰胺;交联剂为N,N’—亚甲基二丙烯酰胺;增塑剂为PEG600;分散剂为质量浓度为30%的聚丙烯酸钠溶液。5.根据权利要求1所述的用于复杂零件制造的氧化钙基陶瓷铸型快速制备方法,其特征在于,步骤3)在浇注前进行真空除气处理,真空度为0.08MPa,除气时间为2min;浇注时振动频率为100Hz,振动幅度为3mm。6.根据权利要求1所述的用于复杂零件制造的氧化钙基陶瓷铸型快速制备方法,其特征在于,步骤3)中干燥采用真空冷冻干燥,将干燥后的陶瓷铸型素坯置于大气脱脂炉中脱脂,脱脂温度为600℃~750℃;其中,脱脂过程中的升温制度为:自室温起,以30℃/h的升温速率,升温至300℃,保温10min;然后以40℃/h的升温速率,升温至300~400℃,保温10min;再以60℃/h的升温速率,升温至400~600℃,保温1h;最后以100℃/h的升温速率,升温至600~750℃,保温2h。7.根据权利要求1所述的用于复杂零件制造的氧化钙基陶瓷铸型快速制备方法,其特征在于,步骤3)中催化剂选用质量浓度为25%的四甲基乙二胺;引发剂选用质量浓度为30%的过硫酸铵。8.根据权利要求1所述的用于复杂零件制造的氧化钙基陶瓷铸型快速制备方法,其特征在于,步骤4)中金属钙的添加量是碳酸钙粉体总质量的1.2~2.5倍。9.根据权利要求1所述的用于复杂零件制造的氧化钙基陶瓷铸型快速制备方法,其特征在于,步骤4)所述烧结是将干燥、脱脂后的陶瓷铸型素坯包覆一层金属钙粉后置于石墨坩埚中,加盖密封,然后在真空度大于0.099MPa\t的条件下进行;其中,烧结过程中的升温制度为:自室温起,以60~120℃/h的升温速率,自室温起,升温至800℃,保温2h;再以60~120℃/h的升温速率,升温至950~1000℃,保温1h。10.根据权利要求1所述的用于复杂零件制造的氧化钙基陶瓷铸型快速制备方法,其特征在于,步骤5)所述的终烧温度为1400~1600℃,该终烧的升温制度为:自室温起,以100~300℃/h的升温速率,升温至1400~1600℃,保温2h。
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