CN102491785B - 一种通过高温无机涂层提高陶瓷型芯性能的方法 - Google Patents

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Abstract

一种通过高温无机涂层提高陶瓷型芯性能的方法,该方法采用表面包覆,在硅基陶瓷型芯表面形成一层高温无机涂层,在保持硅基型芯易于脱芯优点的同时,消除了硅基陶瓷型芯易与浇铸金属反应的缺点。上述高温无机涂层原料按重量百分比配制:氧化铝15-40%,聚乙二醇15-20%,去离子水30-45%。混合后放入行星磨中混料30分钟,在上述混合液中加入磷酸二氢铵5-10%,氧化镁0-20%,在行星磨中继续混料。将混合后的浆料取出,加入消泡剂0.5-1%,搅拌后待用。通过浸渍或喷涂的方式在陶瓷型芯表面形成一层涂层,在室温条件下干燥或烘箱中烘干。上述表面包覆无机涂层的陶瓷型芯经700-950℃,保温1-2小时烧成,制得表面包覆高温无机涂层的陶瓷型芯。

Description

一种通过高温无机涂层提高陶瓷型芯性能的方法
技术领域
本发明涉及一种提高陶瓷型芯性能的方法,确切地说是一种通过高温无机涂层提高陶瓷型芯性能的方法,主要应用于熔模精密铸造领域。
背景技术
陶瓷型芯作为形成精铸件空心内腔结构的转接件,其作用是:形成精铸件的内腔形状,并与外形模及模壳共同保证精铸件壁厚的尺寸精度。铸件浇铸完成后,通过机械或化学溶蚀将陶瓷型芯从铸件中清除。精铸件内腔的表面质量和尺寸精度完全由陶瓷型芯决定。因此要求陶瓷型芯在浇铸过程中不能与熔融金属液发生任何反应,并保持外形尺寸不变;在浇铸完成铸件冷却后又易于从铸件内腔中清除。
目前陶瓷型芯从基体材料来分,主要有两种:硅基陶瓷型芯和铝基陶瓷型芯。硅基陶瓷型芯基体材料SiO2其优点是:烧成温度低、脱芯简单;缺点是:高温下易于浇铸金属(特别是不锈钢)反应。而铝基陶瓷型芯Al2O3其优点是:基体材料稳定性好、不与浇铸金属反应;缺点是:脱芯困难、烧成温度高。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的不足,而提供一种通过在陶瓷型芯表面形成一层高温无机涂层,以提高其高温性能的制备方法。
为实现上述目的,本发明采用下述技术方案:一种通过高温无机涂层提高陶瓷型芯性能的方法,该方法采用表面包覆,在硅基陶瓷型芯表面形成一层高温无机涂层,在保持硅基型芯易于脱芯优点的同时,消除了硅基陶瓷型芯易与浇铸金属反应的缺点,拓宽了硅基陶瓷型芯的应用范围。
上述高温无机涂层,其原料是按下列重量百分比配制而成:氧化铝15-40%、氧化镁0-20%、聚乙二醇15-20%、磷酸二氢铵5-10%、去离子水30-45%、消泡剂0.5-1%。
其制备方法如下:氧化铝过400目标准筛,取筛下部分;氧化镁过400目标准筛,取筛下部分。原料按重量百分比混合:氧化铝15-40%,聚乙二醇15-20%,去离子水30-45%。混合后放入行星磨中混料30分钟,然后在上述混合液中按重量百分比加入磷酸二氢铵5-10%,氧化镁0-20%,在行星磨中继续混料10-15分钟。将混合均匀后的浆料取出后,按重量百分比加入消泡剂0.5-1%,充分搅拌后待用。通过浸渍或喷涂的方式在陶瓷型芯表面形成一层涂层,然后在室温条件下干燥5小时或置于烘箱中烘干(100℃/2小时)。
上述表面包覆无机涂层的陶瓷型芯经700-950℃,保温1-2小时烧成,制得表面包覆高温无机涂层的陶瓷型芯。
本发明的特点在于所提供的表面包覆高温无机涂层的陶瓷型芯,既解决了硅基陶瓷型芯易与浇铸金属(特别是不锈钢)反应的缺点,又保持了硅基陶瓷型芯易于脱芯的优点。
具体实施方式
实施例一
氧化铝过400目标准筛,取筛下部分做基体材料;原料按重量百分比混合:氧化铝37%,聚乙二醇15.5%,去离子水38%。混合后放入行星磨中混料30分钟,然后在上述混合液中按重量百分比加入磷酸二氢铵9%,在行星磨中继续混料10-15分钟。将混合均匀后的浆料取出后,按重量百分比加入消泡剂0.5%,充分搅拌去后待用。通过浸渍或喷涂的方式在陶瓷型芯表面形成一层涂层,然后在室温条件下干燥5小时或置于烘箱中烘干(100℃/2小时)。经700-950℃,保温1-2小时烧成,制得表面包覆高温无机涂层的陶瓷型芯。
实施例二
氧化铝过400目标准筛,取筛下部分;氧化镁过400目标准筛,取筛下部分;原料按重量百分比混合:氧化铝15%,聚乙二醇15%,去离子水44%。混合后放入行星磨中混料30分钟,然后在上述混合液中按重量百分比加入磷酸二氢铵5%,氧化镁20%,在行星磨中继续混料10-15分钟。将混合均匀后的浆料取出后,按重量百分比加入消泡剂1%,充分搅拌去后待用。其他同实施例一。
实施例三
氧化铝过400目标准筛,取筛下部分;氧化镁过400目标准筛,取筛下部分;原料按重量百分比混合:氧化铝25%,聚乙二醇18%,去离子水40%。混合后放入行星磨中混料30分钟,然后在上述混合液中按重量百分比加入磷酸二氢铵6.3%,氧化镁10%,在行星磨中继续混料10-15分钟。将混合均匀后的浆料取出后,按重量百分比加入消泡剂0.7%,充分搅拌去后待用。其他同实施例一。
实施例四
氧化铝过400目标准筛,取筛下部分;氧化镁过400目标准筛,取筛下部分;原料按重量百分比混合:氧化铝40%,聚乙二醇20%,去离子水30%。混合后放入行星磨中混料30分钟,然后在上述混合液中按重量百分比加入磷酸二氢铵5%,氧化镁4.3%,在行星磨中继续混料10-15分钟。将混合均匀后的浆料取出后,按重量百分比加入消泡剂0.7%,充分搅拌去后待用。其他同实施例一。

Claims (5)

1.一种通过高温无机涂层提高陶瓷型芯性能的方法,该方法采用表面包覆,在硅基陶瓷型芯表面形成一层高温无机涂层,上述高温无机涂层,其原料是按下列重量百分比配制而成:氧化铝15-40%、氧化镁0-20%、聚乙二醇15-20%、磷酸二氢铵5-10%、去离子水30-45%、消泡剂0.5-1%,其制备方法如下:氧化铝过400目标准筛,取筛下部分;氧化镁过400目标准筛,取筛下部分,原料按重量百分比混合:氧化铝15-40%,聚乙二醇15-20%,去离子水30-45%,混合后放入行星磨中混料30分钟,然后在上述混合液中按重量百分比加入磷酸二氢铵5-10%,氧化镁0-20%,在行星磨中继续混料10-15分钟,将混合均匀后的浆料取出后,按重量百分比加入消泡剂0.5-1%,充分搅拌后待用,通过浸渍或喷涂的方式在陶瓷型芯表面形成一层涂层,然后在室温条件下干燥5小时或置于烘箱中烘干100℃/2小时,上述表面包覆无机涂层的陶瓷型芯经700-950℃,保温1-2小时烧成,制得表面包覆高温无机涂层的陶瓷型芯。
2.如权利要求1所述的一种通过高温无机涂层提高陶瓷型芯性能的方法,该方法中所涉及的高温无机涂层原料的具体配比按重量百分比混合:氧化铝37%,聚乙二醇15.5%,去离子水38%混合后放入行星磨中混料30分钟,然后在上述混合液中按重量百分比加入磷酸二氢铵9%,在行星磨中继续混料10-15分钟,将混合均匀后的浆料取出后,按重量百分比加入消泡剂0.5%,充分搅拌后待用。
3.如权利要求1所述的一种通过高温无机涂层提高陶瓷型芯性能的方法,该方法中所涉及的高温无机涂层原料的具体配比按重量百分比混合:氧化铝15%,聚乙二醇15%,去离子水44%,混合后放入行星磨中混料30分钟,然后在上述混合液中按重量百分比加入磷酸二氢铵5%,氧化镁20%,在行星磨中继续混料10-15分钟,将混合均匀后的浆料取出后,按重量百分比加入消泡剂1%,充分搅拌后待用。
4.如权利要求1所述的一种通过高温无机涂层提高陶瓷型芯性能的方法,该方法中所涉及的高温无机涂层原料的具体配比按重量百分比混合:氧化铝25%,聚乙二醇18%,去离子水40%,混合后放入行星磨中混料30分钟,然后在上述混合液中按重量百分比加入磷酸二氢铵6.3%,氧化镁10%,在行星磨中继续混料10-15分钟,将混合均匀后的浆料取出后,按重量百分比加入消泡剂0.7%,充分搅拌后待用。
5.如权利要求1所述的一种通过高温无机涂层提高陶瓷型芯性能的方法,该方法中所涉及的高温无机涂层原料的具体配比按重量百分比混合:氧化铝40%,聚乙二醇20%,去离子水30%,混合后放入行星磨中混料30分钟,然后在上述混合液中按重量百分比加入磷酸二氢铵5%,氧化镁4.3%,在行星磨中继续混料10-15分钟,将混合均匀后的浆料取出后,按重量百分比加入消泡剂0.7%,充分搅拌后待用。
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