一種利用環氧樹脂強化氧化矽陶瓷型芯的方法
2023-06-21 07:56:56 2
專利名稱：一種利用環氧樹脂強化氧化矽陶瓷型芯的方法
技術領域：
本發明涉及強化氧化矽陶瓷型芯的方法。
背景技術：
空心葉片精密鑄造技術的關鍵是製造出能形成其內腔的陶瓷型芯。因此陶瓷型芯的造技術在各國都是核心機密，一些工廠甚至把它作為企業的生命線，如美國的Lake ErieDesign陶瓷型芯公司，外人很難進入，更不允許拍照和錄像。目前，矽基陶瓷型芯在空心葉片陶瓷型芯生產中應用最為廣泛。該型芯基體材料為石英玻璃粉，礦化劑為鋯英粉、莫來石或稀土氧化物等，其綜合性能可通過控制方石英含量來保證。矽基陶瓷型芯具有熱膨脹係數小、熱穩定性好、室溫強度良好且較易脫芯等優點，但未經過強化的型芯強度很低，在後續的應用中非常容易損壞。陶瓷型芯的室溫強化主要用於改善其室溫性能，提高其室溫抗彎強度。一方面可以抵擋壓蠟模時高速蠟液的衝擊，另一方面也可以抵抗製造過程中的各種機械損傷及熱損傷，而使型芯不斷裂、破損。強化後的型芯常溫強度可以提高3 5倍，對保證型芯質量，提高葉片生產效率有著巨大的影響。中國目前的型芯強化方法比較陳舊，各方面性能較國外有很大差距，一些企業或研究所研究的新型強化劑強化方法成本也較高，因此得不到廣泛的應用。目前，強化陶瓷型芯的方法，主要是採用酒精和醇溶性的酚醛樹脂，並添加一定量的烏洛託品進行強化處理，但此種強化方法得到的型芯強度低，僅能達到30MPa，勉強滿足工作需要；另外還有利用自行配置的固化劑進行強化處理，這種方式由於用到的原料多，且需配製過程，導致加工成本提高，操作流程複雜，不適於大量加工生產。
發明內容
本發明要解決目前強化陶瓷型芯的方法存在強度低，成本提高的問題，而提供一種利用環氧樹脂強化氧化矽陶瓷型芯的方法。一種利用環氧樹脂強化氧化矽陶瓷型芯的方法，具體是按照以下步驟完成的:一、按照651型固化劑與環氧樹脂的質量比為0.6 1.5，將651型固化劑和環氧樹脂混合均勻，再加入丙酮，攪拌均勻，得到混合強化液，其中，丙酮佔混合強化液質量的40% 90% ；二、將氧化矽陶瓷型芯浸泡在步驟一得到的混合強化液中，控制混合強化液的溫度為15°C 35°C，浸泡時間為15min 45min，然後取出氧化矽陶瓷型芯，自然風乾後加熱固化，控制加熱固化溫度為60°C 120°C，加熱固化時間IOmin 50min，再將氧化矽陶瓷型芯冷卻至室溫，完成一種利用環氧樹脂強化氧化矽陶瓷型芯的方法。上述651型固化劑為市售產品，購買得到。本發明的有益效果是:本發明使用市場應用十分廣泛且價格低廉的環氧樹脂及其651型固化劑作為強化劑，採用丙酮作為稀釋劑，通過優化強化劑配比及控制強化過程中的工藝參數以達到最佳的強化效果。強化後的型芯室溫抗彎強度達到55MPa以上，比以往強化方法高出20MPa以上，強化效果好、成本低廉，強化液殘留極少，強化後型芯顏色美觀，有光澤。本發明用於利用環氧樹脂強化氧化矽陶瓷型芯。
圖1為實施例一強化後的氧化矽陶瓷型芯及採用現有技術強化後的氧化矽陶瓷型芯的照片，其中圖片左側的氧化矽陶瓷型芯為採用現有技術強化後的氧化矽陶瓷型芯，圖片右側的氧化矽陶瓷型芯為本實施例強化後的氧化矽陶瓷型芯。
具體實施例方式本發明技術方案不局限於以下所列舉的具體實施方式
，還包括各具體實施方式
之間的任意組合。
具體實施方式
一:本實施方式一種利用環氧樹脂強化氧化矽陶瓷型芯的方法，具體是按照以下步驟完成的:一、按照651型固化劑與環氧樹脂的質量比為0.6 1.5，將651型固化劑和環氧樹脂混合均勻，再加入丙酮，攪拌均勻，得到混合強化液，其中，丙酮佔混合強化液質量的40% 90% ；二、將氧化矽陶瓷型芯浸泡在步驟一得到的混合強化液中，控制混合強化液的溫度為15°C 35°C，浸泡時間為15min 45min，然後取出氧化矽陶瓷型芯，自然風乾後加熱固化，控制加熱固化溫度為60°C 120°C，加熱固化時間IOmin 50min，再將氧化矽陶瓷型芯冷卻至室溫，完成一種利用環氧樹脂強化氧化矽陶瓷型芯的方法。本實施方式使用市場應用十分廣泛且價格低廉的環氧樹脂及其651型固化劑作為強化劑，採用丙酮作為稀釋劑，通過優化強化劑配比及控制強化過程中的工藝參數以達到最佳的強化效果。強化後的型芯室溫抗彎強度達到55MPa以上，比以往強化方法高出20MPa以上，強化效果好、成本低廉，強化液殘留極少，強化後型芯顏色美觀，有光澤。
具體實施方式
二:本實施方式與具體實施方式
一不同的是:步驟一中651型固化劑與環氧樹脂的質量比為0.8 1.2。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三:本實施方式與具體實施方式
一不同的是:步驟一中丙酮佔混合強化液質量的50% 80%。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四:本實施方式與具體實施方式
一至三之一不同的是:步驟一中丙酮佔混合強化液質量的60% 70%。其它與具體實施方式
一至三之一相同。
具體實施方式
五:本實施方式與具體實施方式
一不同的是:步驟二中控制混合強化液的溫度為20°C 30°C，浸泡時間為20min 40min。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
六:本實施方式與具體實施方式
一至五之一不同的是:步驟二中控制混合強化液的溫度為25°C，浸泡時間為30min。其它與具體實施方式
一至五之一相同。
具體實施方式
七:本實施方式與具體實施方式
一不同的是:步驟二中控制加熱固化溫度為70°C 110°C，加熱固化時間20min 40min。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
八:本實施方式與具體實施方式
一至七之一不同的是:步驟二中控制加熱固化溫度為80°C 100°C，加熱固化時間30min。其它與具體實施方式
一至七之一相同。
具體實施方式
九:本實施方式與具體實施方式
一至八之一不同的是:步驟二中控制加熱固化溫度為90°C。其它與具體實施方式
一至八之一相同。採用以下實施例驗證本發明的有益效果:實施例一:本實施例一種利用環氧樹脂強化氧化矽陶瓷型芯的方法，具體是按照以下步驟完成的:一、按照651型固化劑與環氧樹脂的質量比為1.2，將651型固化劑和環氧樹脂混合均勻，再加入丙酮，攪拌均勻，得到混合強化液，其中，丙酮佔混合強化液質量的80% ；二、將氧化矽陶瓷型芯浸泡在步驟一得到的混合強化液中，控制混合強化液的溫度為25°C，浸泡時間為20min，然後取出氧化矽陶瓷型芯，自然風乾後加熱固化，控制加熱固化溫度為90°C，加熱固化時間30min，再將氧化矽陶瓷型芯冷卻至室溫，完成一種利用環氧樹脂強化氧化矽陶瓷型芯的方法。本實施例強化後的氧化矽陶瓷型芯及採用現有技術強化後的氧化矽陶瓷型芯的照片如圖1所示，其中圖片左側的氧化矽陶瓷型芯為採用現有技術強化後的氧化矽陶瓷型芯，圖片右側的氧化矽陶瓷型芯為本實施例強化後的氧化矽陶瓷型芯，從圖中可以看出採用現有技術強化後的氧化矽陶瓷型芯顏色暗黃，無光澤，本實施例強化後的氧化矽陶瓷型芯，呈明亮淡黃色，顏色美觀，有光澤。本實施例強化後的氧化矽陶瓷型芯室溫抗彎強度達到55MPa，比現有的強化方法高出20MPa以上，強化效果好、成本基本相同，強化液殘留極少，強化後型芯顏色美觀。本發明使用市場應用十分廣泛且價格低廉的環氧樹脂及其651型固化劑作為強化劑，採用丙酮作為稀釋劑，通過優化強化劑配比及控制強化過程中的工藝參數以達到最佳的強化效果。強化後的型芯室溫抗彎強度達到55MPa以上，比以往強化方法高出20MPa以上，強化效果好、成本低廉，強化液殘留極少，強化後型芯顏色美觀，有光澤。
權利要求
1.一種利用環氧樹脂強化氧化矽陶瓷型芯的方法，其特徵在於一種利用環氧樹脂強化氧化矽陶瓷型芯的方法，具體是按照以下步驟完成的: 一、按照651型固化劑與環氧樹脂的質量比為0.6 1.5，將651型固化劑和環氧樹脂混合均勻，再加入丙酮，攪拌均勻，得到混合強化液，其中，丙酮佔混合強化液質量的40% 90% ； 二、將氧化矽陶瓷型芯浸泡在步驟一得到的混合強化液中，控制混合強化液的溫度為15°C 35°C，浸泡時間為15min 45min，然後取出氧化矽陶瓷型芯，自然風乾後加熱固化，控制加熱固化溫度為60°C 120°C，加熱固化時間IOmin 50min，再將氧化矽陶瓷型芯冷卻至室溫，完成一種利用環氧樹脂強化氧化矽陶瓷型芯的方法。
2.根據權利要求1所述的一種利用環氧樹脂強化氧化矽陶瓷型芯的方法，其特徵在於步驟一中651型固化劑與環氧樹脂的質量比為0.8 1.2。
3.根據權利要求1所述的一種利用環氧樹脂強化氧化矽陶瓷型芯的方法，其特徵在於步驟一中丙酮佔混合強化液質量的50% 80%。
4.根據權利要求3所述的一種利用環氧樹脂強化氧化矽陶瓷型芯的方法，其特徵在於步驟一中丙酮佔混合強化液質量的60% 70%。
5.根據權利要求1所述的一種利用環氧樹脂強化氧化矽陶瓷型芯的方法，其特徵在於步驟二中控制混合強化液的溫度為20°C 30°C，浸泡時間為20min 40min。
6.根據權利要求5所述的一種利用環氧樹脂強化氧化矽陶瓷型芯的方法，其特徵在於步驟二中控制混合強化液的溫度為25°C，浸泡時間為30min。
7.根據權利要求1所述的一種利用環氧樹脂強化氧化矽陶瓷型芯的方法，其特徵在於步驟二中控制加熱固化溫度為70°C 110°C，加熱固化時間20min 40min。
8.根據權利要求7所述的一種利用環氧樹脂強化氧化矽陶瓷型芯的方法，其特徵在於步驟二中控制加熱固化溫度為80°C 100°C，加熱固化時間30min。
9.根據權利要求8所述的一種利用環氧樹脂強化氧化矽陶瓷型芯的方法，其特徵在於步驟二中控制加熱固化溫度為90°C。
全文摘要
一種利用環氧樹脂強化氧化矽陶瓷型芯的方法，本發明涉及強化氧化矽陶瓷型芯的方法。本發明要解決目前強化陶瓷型芯的方法存在強度低，成本提高的問題。方法一、製備混合強化液；二、強化。本發明使用市場應用十分廣泛且價格低廉的環氧樹脂及其651型固化劑作為強化劑，採用丙酮作為稀釋劑，通過優化強化劑配比及控制強化過程中的工藝參數以達到最佳的強化效果。本發明用於利用環氧樹脂強化氧化矽陶瓷型芯。
文檔編號B22C1/02GK103143671SQ20131010829
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月29日 優先權日2013年3月29日
發明者薛祥, 徐海龍 申請人:哈爾濱工業大學