採用納米氧化鋯複合的陶瓷型芯材料的製作方法
2023-05-03 04:09:21
專利名稱：採用納米氧化鋯複合的陶瓷型芯材料的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種陶瓷型芯材料，尤其是一種採用納米 氧化鋯複合的陶瓷型芯材料，主要應用於鈦合金熔模精密鑄造領域。
背景技術：
陶瓷型芯作為形成精鑄件複雜空心內腔結構的轉接件， 其作用是形成精鑄件的內腔形狀，並與外形模及模殼共同保證精鑄 件壁厚的尺寸精度。鑄件澆鑄完成後，通過機械或化學溶蝕將陶瓷型 芯從鑄件中清除。鈦及鈦合金是性能優異的金屬材料，具有比強度高、 抗腐蝕性能好等優點，廣泛應用於航空、航天等領域，然而高溫鈦液 的活性很高，所以在高溫鈦液環境中，常規陶瓷材料都與鈦其反應， 嚴重損害鑄件性能，給鈦合金的熔煉和鑄造帶來了許多困難。
發明內容
針對上述現有技術的不足，本發明提供了一種能夠滿 足鈦合金精密鑄造要求的採用納米氧化鋯複合的陶瓷型芯材料。
為實現上述目的，本發明採用的技術方案是採用納米氧化鋯復 合的陶瓷型芯材料，其原料重量百分比為氧化鋯粉60-85%，氧化釔 粉4-20%，碳酸鈣粉2-18%，納米氧化鋯粉0.5-3%，石蠟4-8%，蜂蠟 0. 2-0. 6%，聚乙烯0. 1-0. 3%，油酸0. 4-0. 8%。
製備方法把氧化鋯粉、氧化釔粉、碳酸鈣粉，分別過325目標 準篩，取篩下部分。然後按下述比例混合氧化鋯粉60-85%,氧化釔 粉4-20%,碳酸鈣粉2-18%，納米氧化鋯粉0.5-3%，油酸0. 4-0. 8%， 混合後在105'C加熱2小時製成粉料備用；石蠟4-8%，蜂蠟0.2-0.6%， 聚乙烯0.1-0.3%，在12(TC下混合均勻，過325目標準篩製成增塑劑備用。把混料機升溫至120°C，加入配製好增塑劑，然後邊攪拌邊加入 上述混合好的粉料，粉料全部加完後繼續攪拌12小時，倒出冷卻製成 料錠。把上述料錠用陶瓷型芯注射成型機按以下技術參數依模具製成 若干形狀的陶瓷型芯生坯料缸溫度90-120°C;射嘴溫度90-100°C; 成形壓力4-20MPa;注射時間2-10秒；保壓時間10-30秒；模具溫度 30-40。C。生坯經1190-1320。C高溫焙燒製得納米氧化鋯複合的陶瓷型 芯。
本發明適合用注射成型工藝連續生產複雜形狀的陶瓷型芯，由於 加入了納米氧化鋯，用本發明製成的陶瓷型芯，燒成收縮小於0.6%， 抗彎強度大於lOMPa，完全可以滿足鈦合金精鑄的使用要求。
具體實施例方式
實施例一
取氧化鋯粉60%、氧化釔粉20%、碳酸鈣粉8.5%，分別過325目 標準篩，取篩下部分與納米氧化鋯粉3%和油酸0.4%混合，混合後在 105。C加熱2小時備用，取石蠟7.55%、蜂蠟0.4%、聚乙烯0.15%，在 12(TC下混合均勻，過325目標準篩製成增塑劑備用。把混料機升溫至 120°C，加入配製好增塑劑，然後邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，粉 料全部加完後繼續攪拌12小時，倒出冷卻製成料錠。
實施例二
取氧化鋯粉69%、氧化釔粉4%、碳酸鈣粉18%，分別過325目標 準篩，取篩下部分與納米氧化鋯粉2%和油酸0.6%混合，混合後在105°C 加熱2小時備用，取石蠟5.9%、蜂蠟0.3%、聚乙烯0.2%，在120。C下混合均勻，過325目標準篩製成增塑劑備用。把混料機升溫至12(TC， 加入配製好增塑劑，然後邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，粉料全部 加完後繼續攪拌12小時，倒出冷卻製成料錠。 實施例三
取氧化鋯粉78%、氧化釔粉8%、碳酸鈣粉6%，分別過325目標 準篩，取篩下部分與納米氧化鋯粉1%和油酸0.7%混合，混合後在105°C 加熱2小時備用，取石蠟5.8%、蜂蠟0.3%、聚乙烯0.2%，在12(TC下 混合均勻，過325目標準篩製成增塑劑備用。把混料機升溫至120°C, 加入配製好增塑劑，然後邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，粉料全部 加完後繼續攪拌12小時，倒出冷卻製成料錠。
實施例四
取氧化鋯粉85%、氧化釔粉6.5%、碳酸鈣粉2%，分別過325目 標準篩，取篩下部分與納米氧化鋯粉0.5%和油酸0.8%混合，混合後在 105。C加熱2小時備用，取石蠟4.7%、蜂蠟0.3°/。、聚乙烯0.2%,在120°C 下混合均勻，過325目標準篩製成增塑劑備用。把混料機升溫至120°C ， 加入配製好增塑劑，然後邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，粉料全部 加完後繼續攪拌12小時，倒出冷卻製成料錠。
把上述料錠用陶瓷型芯注射成型機，按以下技術參數依模具製成 若干形狀的陶瓷型芯生坯料缸溫度90-120。C，射嘴溫度90-100°C， 成形壓力4-20MPa，注射時間2-10秒，保壓時間10-30秒，模具溫度 30-40°C。生坯經1190-1320'C高溫焙燒製得納米氧化鋯複合的陶瓷型 芯。
權利要求
1、採用納米氧化鋯複合的陶瓷型芯材料，其原料重量百分比為氧化鋯粉60-85％，氧化釔粉4-20％，碳酸鈣粉2-18％，納米氧化鋯粉0.5-3％，石蠟4-8％，蜂蠟0.2-0.6％，聚乙烯0.1-0.3％，油酸0.4-0.8％。
2、 如權利要求1所述的採用納米氧化鋯複合的陶瓷型芯材料， 其原料重量百分比為氧化鋯粉60%，氧化釔粉20°/。，碳酸鈣粉8.5%, 納米氧化鋯粉3%，石蠟7.55%，蜂蠟0.4%,聚乙烯0.15°/。，油酸0.4%。
3、 如權利要求1所述的採用納米氧化鋯複合的陶瓷型芯材料， 其原料重量百分比為氧化鋯粉69%、氧化釔粉4%、碳酸鈣粉18%， 納米氧化鋯粉2%，石蠟5.9%、蜂蠟0.3%、聚乙烯0.2%，油酸0.6%。
4、 如權利要求1所述的採用納米氧化鋯複合的陶瓷型芯材料， 其原料重量百分比為氧化鋯粉78%、氧化釔粉8%、碳酸鈣粉6%， 納米氧化鋯粉1%，石蠟5.8%、蜂蠟0.3%、聚乙烯0.2%，油酸0.7%。
5、 如權利要求1所述的採用納米氧化鋯複合的陶瓷型芯材料， 其原料重量百分比為氧化鋯粉85%、氧化釔粉6.5%、碳酸鈣粉2%， 納米氧化鋯粉0. 5%，石蠟4.7°/。、蜂蠟0.3%、聚乙烯0.2%，油酸0.8%。
全文摘要
採用納米氧化鋯複合的陶瓷型芯材料，其原料重量百分比為氧化鋯粉60-85％，氧化釔粉4-20％，碳酸鈣粉2-18％，納米氧化鋯粉0.5-3％，石蠟4-8％，蜂蠟0.2-0.6％，聚乙烯0.1-0.3％，油酸0.4-0.8％。本發明適合用注射成型工藝連續生產複雜形狀的陶瓷型芯，由於加入了納米氧化鋯，用本發明製成的陶瓷型芯，燒成收縮小於0.6％，抗彎強度大於10MPa，完全可以滿足鈦合金精鑄的需求。
文檔編號C04B35/48GK101429024SQ200810229318
公開日2009年5月13日 申請日期2008年12月5日 優先權日2008年12月5日
發明者張立健, 朱守丹, 李建華, 濤 程, 許壯志, 韓紹娟 申請人:遼寧省輕工科學研究院特鑄材料有限公司