CN107824741A - 一种陶瓷型芯烧结用组合填料及其应用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种陶瓷型芯烧结用组合填料及其应用方法，所述组合填料由以下重量百分比的原料组成：金属氧化物粉20～50％，陶瓷纤维粉15～28％，短切陶瓷纤维30～65％。该组合填料的应用方法，包括以下步骤：按照所述组合填料组成的重量百分配比配料，将各个原料混合均匀得到组合填料；在待烧结的陶瓷型芯中装填组合填料；将装填组合填料的陶瓷型芯进行烧结；烧结结束后取出陶瓷型芯。采用本发明的组合填料及应用方法，可大大减少陶瓷型芯变形及重力影响的断裂，并大幅度提高产品合格率至90％以上。

Description

一种陶瓷型芯烧结用组合填料及其应用方法
技术领域
本发明属于陶瓷型芯制造与生产技术领域，具体涉及一种陶瓷型芯烧结用组合填料及其应用方法。
背景技术
随着航空发动机和工业燃气轮机性能的不断提高，对耐高温叶片和复杂结构铸件内腔的精密要求程度也在不断提高，通常需要采用陶瓷型芯制备空心结构，而在陶瓷型芯的烧结过程中，脱蜡阶段及烧结阶段，经常使用填料埋烧的方式，这就要求填料具有优异的排蜡等性能，尤其是对尺寸较大且结构复杂的型芯的承托作用十分重要。但在陶瓷型芯生产过程中，现有采用的填料为单纯的氧化铝等细粉料，这种填料容易导致出现粘砂，变形甚至断裂等缺陷。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种陶瓷型芯烧结用组合填料及其应用方法，可以有效提高陶瓷型芯烧结的合格率，尤其是尺寸较大且结构复杂的陶瓷型芯，彻底解决烧结变形、断芯的产品浪费问题。本发明的技术方案为：
一种陶瓷型芯烧结用组合填料，由以下重量百分比的原料组成：金属氧化物粉20～50％，陶瓷纤维粉15～28％，短切陶瓷纤维30～65％。
进一步地，所述金属氧化物粉为氧化铝粉、莫来石粉、氧化锆粉中的一种或者两种以上混合，并且粉末的颗粒目数为150～350目。
进一步地，所述陶瓷纤维粉为氧化铝陶瓷纤维粉、莫来石陶瓷纤维粉或氧化锆陶瓷纤维粉中的一种或者两种以上混合，并且陶瓷纤维粉中Na2O和K2O的总含量小于0.28％。
进一步地，所述短切陶瓷纤维为短切氧化铝陶瓷纤维、短切莫来石陶瓷纤维或短切氧化锆陶瓷纤维中的一种或者两种以上混合，纤维长度为2～10cm，直径为15～250μm。
上述组合填料的应用方法，包括以下步骤：按照所述组合填料组成的重量百分配比配料，将各个原料混合均匀得到组合填料；在待烧结的陶瓷型芯中装填组合填料；将装填组合填料的陶瓷型芯进行烧结；烧结结束后取出陶瓷型芯。
与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：采用本发明的组合填料及应用方法，可大大减少陶瓷型芯变形及重力影响的断裂，并大幅度提高产品合格率至90％以上。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
实施例1
本实施例的陶瓷型芯烧结用组合填料，由以下重量百分比的原料组成：150目的工业氧化铝粉末35％，氧化铝陶瓷纤维粉20％(Na2O和K2O的总含量小于0.28％)，长度为2cm、直径为20μm的短切氧化铝陶瓷纤维45％。
将上述原料采用V型混料机进行混合；先将加热炉匣钵用组合填料装满三分之一，将待烧结的陶瓷型芯插入匣钵的组合填料中，再用组合填料将匣钵装满，微震匣钵，确保组合填料完全覆盖陶瓷型芯，然后装入加热炉进行烧结，烧结后随炉冷却，取出陶瓷型芯，其表面粘砂少，合格率达90％以上。
实施例2
本实施例的陶瓷型芯烧结用组合填料，由以下重量百分比的原料组成：200目的莫来石粉末22％，莫来石陶瓷纤维粉28％(Na2O和K2O的总含量小于0.28％)，长度为5cm、直径为50μm的短切氧化铝陶瓷纤维50％。
将上述原料采用V型混料机进行混合；先将加热炉匣钵用组合填料装满三分之一，将待烧结的陶瓷型芯插入匣钵的组合填料中，再用组合填料将匣钵装满，微震匣钵，确保组合填料完全覆盖陶瓷型芯，然后装入加热炉进行烧结，烧结后随炉冷却，取出陶瓷型芯，其表面粘砂少，合格率达90％以上。
实施例3
本实施例的陶瓷型芯烧结用组合填料，由以下重量百分比的原料组成：200目的氧化锆粉末20％，氧化锆陶瓷纤维粉20％(Na2O和K2O的总含量小于0.28％)，长度为8cm、直径为100μm的短切氧化铝陶瓷纤维60％。
将上述原料采用V型混料机进行混合；先将加热炉匣钵用组合填料装满三分之一，将待烧结的陶瓷型芯插入匣钵的组合填料中，再用组合填料将匣钵装满，微震匣钵，确保组合填料完全覆盖陶瓷型芯，然后装入加热炉进行烧结，烧结后随炉冷却，取出陶瓷型芯，其表面粘砂少，合格率达90％以上。
实施例4
本实施例的陶瓷型芯烧结用组合填料，由以下重量百分比的原料组成：150目的工业氧化铝和325目的氧化锆混合粉末25％(两者质量比为3∶2)，氧化铝陶瓷纤维粉20％(Na2O和K2O的总含量小于0.28％)，长度为2cm、直径为20μm的短切氧化铝陶瓷纤维和长度为2cm、直径为15μm的短切氧化锆陶瓷纤维混合物55％(两者质量比为2∶3)。
将上述原料采用V型混料机进行混合；先将加热炉匣钵用组合填料装满三分之一，将待烧结的陶瓷型芯插入匣钵的组合填料中，再用组合填料将匣钵装满，微震匣钵，确保组合填料完全覆盖陶瓷型芯，然后装入加热炉进行烧结，烧结后随炉冷却，取出陶瓷型芯，其表面粘砂少，合格率达90％以上。
对比例1
采用常规的200目氧化铝粉为填料，经1350℃预烧后，先将加热炉匣钵用填料装满三分之一，将待烧结的陶瓷型芯插入匣钵的填料中，再用填料将匣钵装满，微震匣钵，确保填料完全覆盖陶瓷型芯，然后装入加热炉进行烧结，烧结后随炉冷却，取出陶瓷型芯，其表面粘砂较多，合格率达80～85％。
对比例2
采用常规的长度为1cm、直径为20μm的短切氧化铝陶瓷纤维为填料，先将加热炉匣钵用填料装满三分之一，将待烧结的陶瓷型芯插入匣钵的填料中，再用填料将匣钵装满，微震匣钵，确保填料完全覆盖陶瓷型芯，然后装入加热炉进行烧结，烧结后随炉冷却，取出陶瓷型芯，表面粘结纤维，尺寸变形大，合格率只有45％以上。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种陶瓷型芯烧结用组合填料，其特征在于，由以下重量百分比的原料组成：金属氧化物粉20～50％，陶瓷纤维粉15～28％，短切陶瓷纤维30～65％。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷型芯烧结用组合填料，其特征在于，所述金属氧化物粉为氧化铝粉、莫来石粉、氧化锆粉中的一种或者两种以上混合，并且粉末的颗粒目数为150～350目。
3.根据权利要求1所述的一种陶瓷型芯烧结用组合填料，其特征在于，所述陶瓷纤维粉为氧化铝陶瓷纤维粉、莫来石陶瓷纤维粉或氧化锆陶瓷纤维粉中的一种或者两种以上混合，并且陶瓷纤维粉中Na2O和K2O的总含量小于0.28％。
4.根据权利要求1所述的一种陶瓷型芯烧结用组合填料，其特征在于，所述短切陶瓷纤维为短切氧化铝陶瓷纤维、短切莫来石陶瓷纤维或短切氧化锆陶瓷纤维中的一种或者两种以上混合，纤维长度为2～10cm，直径为15～250μm。
5.权利要求1所述的一种陶瓷型芯烧结用组合填料的应用方法，其特征在于，按照以下重量百分比的原料组成：金属氧化物粉20～50％，陶瓷纤维粉15～28％，短切陶瓷纤维45～70％配料，将各个原料混合均匀得到组合填料；在待烧结的陶瓷型芯中装填组合填料；将装填组合填料的陶瓷型芯进行烧结；烧结结束后取出陶瓷型芯。
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