專利名稱：一種利用環(huán)氧樹脂強化氧化硅陶瓷型芯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及強化氧化硅陶瓷型芯的方法。
背景技術(shù)：
空心葉片精密鑄造技術(shù)的關(guān)鍵是制造出能形成其內(nèi)腔的陶瓷型芯。因此陶瓷型芯的造技術(shù)在各國都是核心機密，一些工廠甚至把它作為企業(yè)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，硅基陶瓷型芯在空心葉片陶瓷型芯生產(chǎn)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。硅基陶瓷型芯具有熱膨脹系數(shù)小、熱穩(wěn)定性好、室溫強度良好且較易脫芯等優(yōu)點，但未經(jīng)過強化的型芯強度很低，在后續(xù)的應用中非常容易損壞。陶瓷型芯的室溫強化主要用于改善其室溫性能，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沖擊，另一方面也可以抵抗制造過程中的各種機械損傷及熱損傷，而使型芯不斷裂、破損。強化后的型芯常溫強度可以提高3 5倍，對保證型芯質(zhì)量，提高葉片生產(chǎn)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(yè)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，主要是采用酒精和醇溶性的酚醛樹脂，并添加一定量的烏洛托品進行強化處理，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，這種方式由于用到的原料多，且需配制過程，導致加工成本提高，操作流程復雜，不適于大量加工生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)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(huán)氧樹脂強化氧化硅陶瓷型芯的方法。一種利用環(huán)氧樹脂強化氧化硅陶瓷型芯的方法，具體是按照以下步驟完成的:一、按照651型固化劑與環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為0.6 1.5，將651型固化劑和環(huán)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，丙酮占混合強化液質(zhì)量的40% 90% ；二、將氧化硅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，然后取出氧化硅陶瓷型芯，自然風干后加熱固化，控制加熱固化溫度為60°C 120°C，加熱固化時間IOmin 50min，再將氧化硅陶瓷型芯冷卻至室溫，完成一種利用環(huán)氧樹脂強化氧化硅陶瓷型芯的方法。上述651型固化劑為市售產(chǎn)品，購買得到。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明使用市場應用十分廣泛且價格低廉的環(huán)氧樹脂及其651型固化劑作為強化劑，采用丙酮作為稀釋劑，通過優(yōu)化強化劑配比及控制強化過程中的工藝參數(shù)以達到最佳的強化效果。強化后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，強化后型芯顏色美觀，有光澤。本發(fā)明用于利用環(huán)氧樹脂強化氧化硅陶瓷型芯。


圖1為實施例一強化后的氧化硅陶瓷型芯及采用現(xiàn)有技術(shù)強化后的氧化硅陶瓷型芯的照片，其中圖片左側(cè)的氧化硅陶瓷型芯為采用現(xiàn)有技術(shù)強化后的氧化硅陶瓷型芯，圖片右側(cè)的氧化硅陶瓷型芯為本實施例強化后的氧化硅陶瓷型芯。
具體實施例方式本發(fā)明技術(shù)方案不局限于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(huán)氧樹脂強化氧化硅陶瓷型芯的方法，具體是按照以下步驟完成的:一、按照651型固化劑與環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為0.6 1.5，將651型固化劑和環(huán)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，丙酮占混合強化液質(zhì)量的40% 90% ；二、將氧化硅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，然后取出氧化硅陶瓷型芯，自然風干后加熱固化，控制加熱固化溫度為60°C 120°C，加熱固化時間IOmin 50min，再將氧化硅陶瓷型芯冷卻至室溫，完成一種利用環(huán)氧樹脂強化氧化硅陶瓷型芯的方法。本實施方式使用市場應用十分廣泛且價格低廉的環(huán)氧樹脂及其651型固化劑作為強化劑，采用丙酮作為稀釋劑，通過優(yōu)化強化劑配比及控制強化過程中的工藝參數(shù)以達到最佳的強化效果。強化后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，強化后型芯顏色美觀，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(huán)氧樹脂的質(zhì)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:步驟一中丙酮占混合強化液質(zhì)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:步驟一中丙酮占混合強化液質(zhì)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。采用以下實施例驗證本發(fā)明的有益效果:實施例一:本實施例一種利用環(huán)氧樹脂強化氧化硅陶瓷型芯的方法，具體是按照以下步驟完成的:一、按照651型固化劑與環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為1.2，將651型固化劑和環(huán)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，丙酮占混合強化液質(zhì)量的80% ；二、將氧化硅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，然后取出氧化硅陶瓷型芯，自然風干后加熱固化，控制加熱固化溫度為90°C，加熱固化時間30min，再將氧化硅陶瓷型芯冷卻至室溫，完成一種利用環(huán)氧樹脂強化氧化硅陶瓷型芯的方法。本實施例強化后的氧化硅陶瓷型芯及采用現(xiàn)有技術(shù)強化后的氧化硅陶瓷型芯的照片如圖1所示，其中圖片左側(cè)的氧化硅陶瓷型芯為采用現(xiàn)有技術(shù)強化后的氧化硅陶瓷型芯，圖片右側(cè)的氧化硅陶瓷型芯為本實施例強化后的氧化硅陶瓷型芯，從圖中可以看出采用現(xiàn)有技術(shù)強化后的氧化硅陶瓷型芯顏色暗黃，無光澤，本實施例強化后的氧化硅陶瓷型芯，呈明亮淡黃色，顏色美觀，有光澤。本實施例強化后的氧化硅陶瓷型芯室溫抗彎強度達到55MPa，比現(xiàn)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，強化后型芯顏色美觀。本發(fā)明使用市場應用十分廣泛且價格低廉的環(huán)氧樹脂及其651型固化劑作為強化劑，采用丙酮作為稀釋劑，通過優(yōu)化強化劑配比及控制強化過程中的工藝參數(shù)以達到最佳的強化效果。強化后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，強化后型芯顏色美觀，有光澤。
權(quán)利要求
1.一種利用環(huán)氧樹脂強化氧化硅陶瓷型芯的方法，其特征在于一種利用環(huán)氧樹脂強化氧化硅陶瓷型芯的方法，具體是按照以下步驟完成的: 一、按照651型固化劑與環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為0.6 1.5，將651型固化劑和環(huán)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，丙酮占混合強化液質(zhì)量的40% 90% ； 二、將氧化硅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，然后取出氧化硅陶瓷型芯，自然風干后加熱固化，控制加熱固化溫度為60°C 120°C，加熱固化時間IOmin 50min，再將氧化硅陶瓷型芯冷卻至室溫，完成一種利用環(huán)氧樹脂強化氧化硅陶瓷型芯的方法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用環(huán)氧樹脂強化氧化硅陶瓷型芯的方法，其特征在于步驟一中651型固化劑與環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為0.8 1.2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用環(huán)氧樹脂強化氧化硅陶瓷型芯的方法，其特征在于步驟一中丙酮占混合強化液質(zhì)量的50% 80%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用環(huán)氧樹脂強化氧化硅陶瓷型芯的方法，其特征在于步驟一中丙酮占混合強化液質(zhì)量的60% 70%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用環(huán)氧樹脂強化氧化硅陶瓷型芯的方法，其特征在于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(jù)權(quán)利要求5所述的一種利用環(huán)氧樹脂強化氧化硅陶瓷型芯的方法，其特征在于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(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用環(huán)氧樹脂強化氧化硅陶瓷型芯的方法，其特征在于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(jù)權(quán)利要求7所述的一種利用環(huán)氧樹脂強化氧化硅陶瓷型芯的方法，其特征在于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(jù)權(quán)利要求8所述的一種利用環(huán)氧樹脂強化氧化硅陶瓷型芯的方法，其特征在于步驟二中控制加熱固化溫度為90°C。
全文摘要
一種利用環(huán)氧樹脂強化氧化硅陶瓷型芯的方法，本發(fā)明涉及強化氧化硅陶瓷型芯的方法。本發(fā)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、制備混合強化液；二、強化。本發(fā)明使用市場應用十分廣泛且價格低廉的環(huán)氧樹脂及其651型固化劑作為強化劑，采用丙酮作為稀釋劑，通過優(yōu)化強化劑配比及控制強化過程中的工藝參數(shù)以達到最佳的強化效果。本發(fā)明用于利用環(huán)氧樹脂強化氧化硅陶瓷型芯。
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(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者薛祥, 徐海龍 申請人:哈爾濱工業(yè)大學