高穩(wěn)定性、高強(qiáng)度陶瓷型芯的制作方法
【專利摘要】高穩(wěn)定性、高強(qiáng)度陶瓷型芯，主要解決現(xiàn)有技術(shù)存在的穩(wěn)定性及強(qiáng)度不夠，影響精鑄件產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)問(wèn)題。它由下述原料按重量百分比組成，其中氧化鋯粉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(fā)明具有良好的高溫穩(wěn)定性和足夠的強(qiáng)度，能夠顯著提高精鑄件內(nèi)腔質(zhì)量，同時(shí)能夠避免精鑄過(guò)程中，由于強(qiáng)度不夠，導(dǎo)致的斷芯現(xiàn)象，大大提高了澆鑄合格率。本發(fā)明采用的材料體系能夠避免在高溫澆注過(guò)程熔融金屬與型芯材料反應(yīng)，在鑄件內(nèi)腔產(chǎn)生反應(yīng)性缺陷。主要應(yīng)用于熔模精密鑄造領(lǐng)域。
【專利說(shuō)明】高穩(wěn)定性、高強(qiáng)度陶瓷型芯

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高穩(wěn)定性、高強(qiáng)度陶瓷型芯，主要應(yīng)用于熔模精密鑄造領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 陶瓷型芯是形成精鑄件復(fù)雜空心內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)接件，精鑄件內(nèi)腔的表面質(zhì)量和尺 寸精度完全由陶瓷型芯決定，因此要求陶瓷型芯材料要具有良好的高溫穩(wěn)定性，以保證在 澆鑄過(guò)程中不能與熔融金屬液發(fā)生任何反應(yīng)；此外在使用過(guò)程中，陶瓷型芯需要承受壓蠟 時(shí)蠟液和澆鑄時(shí)高溫熔融金屬液的沖擊，因此需要有足夠的強(qiáng)度。現(xiàn)有的陶瓷型芯主要采 用二氧化硅制備，其穩(wěn)定性及強(qiáng)度不能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明以解決上述問(wèn)題為目的，主要解決現(xiàn)有技術(shù)存在的穩(wěn)定性及強(qiáng)度不夠，影 響精鑄件產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)問(wèn)題，而提供一種高穩(wěn)定性、高強(qiáng)度陶瓷型芯。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：高穩(wěn)定性、高強(qiáng)度陶瓷型芯，由下述 原料按重量百分比組成，其中氧化鋯粉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%。
[0005] 制備方法：將氧化鋯粉、氧化釔粉、碳酸鈣粉，分別過(guò)325目標(biāo)準(zhǔn)篩，取篩下部 分。然后按下述比例混合：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%，混合后在105°C加熱2小時(shí)制成粉料備用；石蠟4-8%，蜂蠟 0. 2-0. 6%，聚乙烯0. 1-0. 3%，在120°C下混合均勻，過(guò)325目標(biāo)準(zhǔn)篩制成增塑劑備用。將混 料機(jī)升溫至120°C，加入配制好的增塑劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，粉料全部 加完后繼續(xù)攪拌12小時(shí)，倒出冷卻制成料錠。將上述料錠用陶瓷型芯成型機(jī)依模具制成若 干形狀的陶瓷型芯生坯。生坯經(jīng)1190-1320°C高溫焙燒制得陶瓷型芯。
[0006] 本發(fā)明的特點(diǎn)和有益效果
[0007] 該陶瓷型芯材料具有良好的高溫穩(wěn)定性和足夠的強(qiáng)度，能夠顯著提高精鑄件內(nèi)腔 質(zhì)量，同時(shí)能夠避免精鑄過(guò)程中，由于強(qiáng)度不夠，導(dǎo)致的斷芯現(xiàn)象，大大提高了澆鑄合格率。 本發(fā)明采用的材料體系能夠避免在高溫澆注過(guò)程熔融金屬與型芯材料反應(yīng)，在鑄件內(nèi)腔產(chǎn) 生反應(yīng)性缺陷。

【具體實(shí)施方式】
[0008] 實(shí)施例一
[0009] 取氧化鋯粉60%、氧化釔粉20%、碳酸鈣粉8. 5%，分別過(guò)325目標(biāo)準(zhǔn)篩，取篩下部分 與納米氧化鋯粉3%和油酸0. 4%混合，混合后在105°C加熱2小時(shí)備用，取石蠟7. 55%、蜂蠟 0.4%、聚乙烯0. 15%，在120°C下混合均勻，過(guò)325目標(biāo)準(zhǔn)篩制成增塑劑備用。把混料機(jī)升溫 至120°C，加入配制好增塑劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，粉料全部加完后繼續(xù) 攪拌12小時(shí)，倒出冷卻制成料錠。
[0010] 實(shí)施例二
[0011] 取氧化鋯粉69%、氧化釔粉4%、碳酸鈣粉18%，分別過(guò)325目標(biāo)準(zhǔn)篩，取篩下部分 與納米氧化鋯粉2%和油酸0. 6%混合，混合后在105°C加熱2小時(shí)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(guò)325目標(biāo)準(zhǔn)篩制成增塑劑備用。把混料機(jī)升溫 至120°C，加入配制好增塑劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，粉料全部加完后繼續(xù) 攪拌12小時(shí)，倒出冷卻制成料錠。
[0012] 實(shí)施例三
[0013] 取氧化鋯粉78%、氧化釔粉8%、碳酸鈣粉6%，分別過(guò)325目標(biāo)準(zhǔn)篩，取篩下部分與 納米氧化鋯粉1%和油酸〇. 7%混合，混合后在105°C加熱2小時(shí)備用，取石蠟5. 8%、蜂蠟 0. 3%、聚乙烯0. 2%，在120°C下混合均勻，過(guò)325目標(biāo)準(zhǔn)篩制成增塑劑備用。把混料機(jī)升溫 至120°C，加入配制好增塑劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，粉料全部加完后繼續(xù) 攪拌12小時(shí)，倒出冷卻制成料錠。
[0014] 實(shí)施例四
[0015] 取氧化鋯粉85%、氧化釔粉6. 5%、碳酸鈣粉2%，分別過(guò)325目標(biāo)準(zhǔn)篩，取篩下部分與 納米氧化鋯粉〇. 5%和油酸0. 8%混合，混合后在105°C加熱2小時(shí)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(guò)325目標(biāo)準(zhǔn)篩制成增塑劑備用。把混料機(jī)升溫 至120°C，加入配制好增塑劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，粉料全部加完后繼續(xù) 攪拌12小時(shí)，倒出冷卻制成料錠。
[0016] 把上述料錠用陶瓷型芯成型機(jī)，依模具制成若干形狀的陶瓷型芯生坯經(jīng) 1190-1320°C高溫焙燒制得陶瓷型芯。
[0017] 本發(fā)明與現(xiàn)有產(chǎn)品的強(qiáng)度技術(shù)指標(biāo)比較如下表：
[0018]

【權(quán)利要求】
1. 一種高穩(wěn)定性、高強(qiáng)度陶瓷型芯，由下述原料按重量百分比組成，其中氧化鋯粉 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(quán)利要求1所述的高穩(wěn)定性、高強(qiáng)度陶瓷型芯，其原料的具體用量按重量百分比 配制： 取氧化鋯粉60%、氧化釔粉20%、碳酸鈣粉8. 5%，分別過(guò)325目標(biāo)準(zhǔn)篩，取篩下部分與 納米氧化鋯粉3%和油酸0. 4%混合，混合后在105°C加熱2小時(shí)備用，取石蠟7. 55%、蜂蠟 0. 4%、聚乙烯0. 15%，在120°C下混合均勻，過(guò)325目標(biāo)準(zhǔn)篩制成增塑劑備用，把混料機(jī)升溫 至120°C，加入配制好增塑劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，粉料全部加完后繼續(xù) 攪拌12小時(shí)，倒出冷卻制成料錠。
3. 如權(quán)利要求1所述的高穩(wěn)定性、高強(qiáng)度陶瓷型芯，其原料的具體用量按重量百分比 配制： 取氧化鋯粉69%、氧化釔粉4%、碳酸鈣粉18%，分別過(guò)325目標(biāo)準(zhǔn)篩，取篩下部分與納米 氧化鋯粉2%和油酸0. 6%混合，混合后在105°C加熱2小時(shí)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(guò)325目標(biāo)準(zhǔn)篩制成增塑劑備用，把混料機(jī)升溫至120°C， 加入配制好增塑劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，粉料全部加完后繼續(xù)攪拌12小 時(shí)，倒出冷卻制成料徒。
4. 如權(quán)利要求1所述的高穩(wěn)定性、高強(qiáng)度陶瓷型芯，其原料的具體用量按重量百分比 配制： 取氧化鋯粉78%、氧化釔粉8%、碳酸鈣粉6%，分別過(guò)325目標(biāo)準(zhǔn)篩，取篩下部分與納米 氧化鋯粉1%和油酸〇. 7%混合，混合后在105°C加熱2小時(shí)備用，取石蠟5. 8%、蜂蠟0. 3%、聚 乙烯0. 2%，在120°C下混合均勻，過(guò)325目標(biāo)準(zhǔn)篩制成增塑劑備用，把混料機(jī)升溫至120°C， 加入配制好增塑劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，粉料全部加完后繼續(xù)攪拌12小 時(shí)，倒出冷卻制成料徒。
5. 如權(quán)利要求1所述的高穩(wěn)定性、高強(qiáng)度陶瓷型芯，其原料的具體用量按重量百分比 配制： 取氧化鋯粉85%、氧化釔粉6. 5%、碳酸鈣粉2%，分別過(guò)325目標(biāo)準(zhǔn)篩，取篩下部分與納 米氧化鋯粉〇. 5%和油酸0. 8%混合，混合后在105°C加熱2小時(shí)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(guò)325目標(biāo)準(zhǔn)篩制成增塑劑備用，把混料機(jī)升溫至 120°C，加入配制好增塑劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，粉料全部加完后繼續(xù)攪 拌12小時(shí)，倒出冷卻制成料錠。
6. 制備如權(quán)利要求1-5所述的高穩(wěn)定性、高強(qiáng)度陶瓷型芯的方法，該方法是將上述制 成的料錠用陶瓷型芯成型機(jī)依模具制成若干形狀的陶瓷型芯生坯，生坯經(jīng)1190-1320°C高 溫焙燒制得陶瓷型芯。
【文檔編號(hào)】C04B35/48GK104446453SQ201310428230
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】許壯志, 程濤, 韓紹娟, 李建華, 張立健 申請(qǐng)人:遼寧省輕工科學(xué)研究院