CN108059445A - 一种非水基凝胶注模快速制造的氧化钙基陶瓷铸型及其制备方法 - Google Patents

一种非水基凝胶注模快速制造的氧化钙基陶瓷铸型及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种非水基凝胶注模快速制造的氧化钙基陶瓷铸型及其制备方法，属于快速精密铸造技术领域。该方法应用3D打印技术快速制造所需的模具，同时应用非水基凝胶注模成型技术，有效的解决了铸型制备过程中氧化钙粉末的水化难题，可成功应用于具有复杂内部结构零部件的型芯/型壳一体化氧化钙基陶瓷铸型的制备。本发明制造的氧化钙基陶瓷铸型综合性能良好，可满足新一代铌硅基高温合金等超高温合金和钛铝合金、镁铝合金等活泼轻质合金的铸造要求，且脱芯性能极佳，解决了氧化硅基和氧化铝基型芯脱除困难、废品率高的技术难题，是对现有熔模精密铸造铸型制备技术的巨大改进，具有广阔的市场前景与市场价值。

Description

一种非水基凝胶注模快速制造的氧化钙基陶瓷铸型及其制备 方法
技术领域
本发明属于快速精密铸造技术领域，具体涉及一种非水基凝胶注模快速制造的氧化钙基陶瓷铸型及其制备方法。
背景技术
随着高性能航空航天飞行器的发展，发动机热端部件的工作温度不断提高，已经逐渐超过现有的镍基、钴基高温合金的极限温度，新型的超高温合金材料如铌硅基合金，有望成为未来新一代涡轮叶片的材料，然而铌硅基合金的熔点超过1800℃，已经超出了当前使用的氧化硅基、氧化铝基陶瓷型芯和铸型的最高使用温度。与此同时，航空航天飞行器对于轻量化的要求也越来越高，高比强度的钛铝合金、镁铝合金等轻质合金被大量采用，而且钛铝合金与镁铝合金在熔融态下具有很高的化学活性，很容易与常用的氧化硅基、氧化铝基陶瓷铸型材料反应，在铸件表面形成污染层，恶化铸件的内在和外观质量。此外，随着空心叶片等热端零部件内部冷却结构的复杂化，氧化硅基、氧化铝基陶瓷型芯的脱除异常困难，需要反复经过碱液蒸煮才能脱除，脱芯周期长，且对金属叶片的腐蚀很大，严重影响了金属叶片的精度。因此，研究一种新的高性能陶瓷铸型，对于航空航天工业的精密铸造有着非常重大的意义。
氧化钙(CaO)熔点为2572℃，可承受很高的使用温度；高温化学稳定性好，不与钛、镁、铝等活泼金属反应；氧化钙陶瓷热膨胀系数与高温合金相近，金属液凝固时能与金属同步收缩，能避免金属液凝固过程中应力引起的铸型胀裂现象；此外，氧化钙易水解，方便脱芯，且脱芯速率快，完全不会对铸件造成任何损伤。因此，氧化钙是一种未来航空航天中轻质合金和高温热端部件精密铸造用的陶瓷型芯和铸型的理想材料。但由于氧化钙在空气中容易吸潮水化，氧化钙基型芯和铸型的制备难度极大，且不宜储存，严重影响了氧化钙基陶瓷的使用。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种非水基凝胶注模快速制造氧化钙基陶瓷铸型的方法，该方法采用非水基凝胶注模的办法有效的解决了氧化钙基陶瓷铸型在制备过程中的水化问题，能够用于具有复杂内部结构的氧化钙基陶瓷铸型的制备。
本发明是通过以下技术方案来实现：
本发明公开了一种非水基凝胶注模快速制造氧化钙基陶瓷铸型的方法，包括以下步骤：
1)3D打印制作铸型模具
2)配制混合体系非水基预混液
混合体系非水基预混液，由有机物浓度为15％～25％的叔丁醇预混液和有机物浓度为15％～25％的乙二醇预混液以体积比2:3～3:2均匀混合制成；
3)配制非水基氧化钙陶瓷浆料
将氧化钙粉末、添加剂及分散剂混合后，充分搅拌均匀后分散至混合体系非水基预混液中，经球磨40min～2h后，制得固相体积分数大于55％、表观粘度低于1Pa·s的非水基氧化钙陶瓷浆料；
4)凝胶注模成型
向非水基氧化钙陶瓷浆料中加入催化剂和引发剂，在真空和振动环境下，向铸型3D打印模具中灌注非水基氧化钙陶瓷浆料，完成凝胶注模，制得陶瓷铸型素坯，然后进行干燥；
5)脱脂预烧结
对干燥后的陶瓷铸型素坯进行脱脂预烧结处理，将铸型的3D打印模具原型与坯体中的有机物烧失，并对铸型产生预烧结作用；
6)强化烧结
对脱脂预烧结后的陶瓷铸型进行强化烧结，制得具有抗水化性能的氧化钙基陶瓷铸型。
优选地，步骤1)中，铸型模具是采用3D打印技术快速制备出的可热解或可烧蚀铸型模具。
进一步优选地，可热解或烧蚀的铸型模具可以是光固化3D打印的树脂模具、3D打印的聚苯乙烯塑料模具或其它3D打印的可热解、烧蚀的模具。
优选地，混合体系非水基预混液事由20％的叔丁醇预混液与20％的乙二醇预混液，按照体积1:1均匀混合。
进一步优选地，步骤2)中，叔丁醇预混液中，有机单体：交联剂：叔丁醇的质量比＝(16～32):1:100；乙二醇预混液中，有机单体：交联剂：乙二醇的质量比＝(16～32):1:100；
更进一步优选地，有机单体：交联剂：乙二醇的质量比＝24:1:100；
其中，有机单体为丙烯酰胺或N’N二甲基丙烯酰胺，交联剂为N’N亚甲基双丙烯酰胺。
优选地，步骤3)中，氧化钙粉末采用粒度为40～100μm的氧化钙粉末、粒度为4～20μm的氧化钙粉末和粒度为1～2μm的氧化钙粉末按照质量比为56:5:39混合制成。
进一步优选地，选取40μm、5μm、2μm的氧化钙粉末进行混合。
优选地，步骤3)中，所述添加剂为ZrO2、Y2O3和CeO2中的一种或几种混合组成的复合体系添加剂，添加量为氧化钙粉末质量的2％～10％；
优选地，步骤3)中，所述分散剂为聚乙烯酸盐类高分子分散剂、聚丙烯酸盐类高分子分散剂、磺酸系高分子分散剂和聚羧酸类高分子分散剂中的一种或几种，分散剂的添加量为氧化钙粉末质量的0.5％～2％。
优选地，步骤3)所述球磨处理为将非水基陶瓷浆料置于球磨设备中，球磨40min～2h，优选地采用行星球磨机，球磨时间为1h。
优选地，步骤4)中，所述催化剂为四甲基乙二胺，加入量为混合体系非水基预混液质量的0.03％～0.1％，引发剂为过硫酸铵，加入量为混合体系非水基预混液质量的0.2％～0.5％。
更进一步优选地，催化剂加入量为预混液质量的0.05％，引发剂加入量为预混液质量的0.3％。
优选地，步骤4)中所述真空振动环境为在真空注型机中完成浆料的灌注。
优选地，步骤4)中，干燥采用真空干燥，真空干燥箱的真空度低于333Pa；干燥过程为：在25℃下干燥24h，然后升温至50℃，继续干燥24h。
优选地，步骤5)中，脱脂预烧结处理的烧结制度为：自室温起，以1℃/min的升温速率，升温至600℃，保温0.5h；然后以2℃/min的升温速率，升温至1200℃，保温1h。
优选地，步骤6)中强化烧结的烧结制度为：自室温起，以3℃/min的升温速率，升温至1200℃，保温0.5h；再以1℃/min的升温速率，升温至1450～1600℃，保温3h。
本发明还公开了采用上述的方法制得的氧化钙基陶瓷铸型，该氧化钙基陶瓷铸型的型芯的室温强度为20～30MPa，高温(1500℃)抗弯强度为5～15MPa，高温挠度为0.5～1mm，烧成收缩率为≤1％，孔隙率为40％～50％，水化增重率为1％～5％。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明公开的非水基凝胶注模快速制造氧化钙基陶瓷铸型的方法，首先采用3D打印制作铸型模具，由于3D打印技术可成型任意复杂结构的模具，且精度高，周期短，相比传统的熔模铸造开模周期长，成本高具有明显的技术进步性。其次，采用非水基凝胶注模的方法，主要是考虑到在氧化钙陶瓷铸型的制备过程中有两个关键问题：一是要有效避免氧化钙的水化，包括氧化钙粉末和最终陶瓷铸型都需要有效避免其水化；二是要能够成型复杂结构，这也是本发明与之前的技术相比重点解决的核心问题与创新点。因此，采用非水基凝胶注模方法，整个制备过程避免了与水接触，不仅有效解决了成型过程中氧化钙粉末的水解问题，而且可以利用3D打印技术和凝胶注模技术在成型复杂结构的独特优势，快速制备出具有复杂内部结构的型芯/型壳一体化陶瓷铸型。该方法同样适用于制备其它粉末原料易水解的陶瓷铸型或陶瓷零件。最后，通过添加适量的添加剂(矿化剂)，提高了氧化钙基陶瓷铸型的烧结性能与烧成氧化钙基陶瓷铸型的抗水化能力，避免了使用过程中铸型的水化问题。
经本发明方法制得的氧化钙基陶瓷铸型具有使用温度高，高温性能优异；化学稳定性好，不与合金中的元素发生化学反应；热膨胀系数与高温合金接近，与合金的膨胀与收缩达到一致，避免铸型的热胀裂；易于脱除，不会对铸件造成损伤等显著的优点。经本发明方法制备的陶瓷铸型为型芯/型壳一体化铸型，无需型芯、型壳二次装配，避免了装配误差，同时型芯、型壳均为氧化钙基陶瓷材料，不存在型芯、型壳为不同种材料性能差异导致局部应力变形的问题。
进一步地，本发明采用光固化3D打印技术快速制备出可热解或可烧蚀的铸型模具，可以制造出任意复杂的形状与结构，尤其适用于航空发动机和燃气轮机的空心涡轮叶片等内部冷却流道多，结构复杂的零件，可以大大降低生产周期，节约制造成本。
进一步地，本发明选择ZrO2、Y2O3、CeO2中的一种或几种混合组成的复合体系矿化剂添加物，优化了陶瓷铸型的材料设计，能有效提高氧化钙基陶瓷铸型的烧结性能和制造完成后在空气中的抗水化能力，有利于氧化钙基陶瓷铸型后续的储存以及使用。
附图说明
图1为本发明的非水基凝胶注模快速制造氧化钙基陶瓷铸型的方法流程图；
图2为本发明实施例高温合金空心涡轮叶片示意图；其中，1为空心涡轮叶片树脂模具外壳，2为树脂模具浆料浇注口，3为空心涡轮叶片树脂原型；
图3为本发明实施例涡轮发动机涡轮盘示意图；其中，4为外环；5为冷气孔；6为轮盘；7为导向叶片。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
参见图1，本发明提供的一种非水基凝胶注模快速制造氧化钙基陶瓷铸型的方法，具体步骤如下：
1、制作铸型模具
3D打印技术快速制备出可热解或可烧蚀的铸型模具；
优选地，可热解或烧蚀的铸型模具可以是光固化3D打印的树脂模具、3D打印的聚苯乙烯塑料模具或其它3D打印制作的可热解、烧蚀的模具。
2、配制混合体系非水基预混液
1)按照丙烯酰胺：N’N亚甲基双丙烯酰胺：叔丁醇的质量比为＝(16～32):1:100配制出有机物质量浓度为15％～35％的叔丁醇预混液；
2)按照丙烯酰胺：N’N亚甲基双丙烯酰胺：乙二醇的质量比为＝(16～32):1:100配制出有机物质量浓度为15％～25％的乙二醇预混液；
3)将上述两种预混液按照体积比2:3～3:2进行均匀混合，制得混合体系非水基预混液。
优选地，混合体系非水基预混液事由20％的叔丁醇预混液与20％的乙二醇预混液，按照体积1:1均匀混合。
3、配制非水基氧化钙陶瓷浆料
1)将不同颗粒粒度的氧化钙粉末的均匀混合物，氧化钙粉末采用粒度为40～100μm的氧化钙粉末、粒度为4～20μm的氧化钙粉末和粒度为1～2μm的氧化钙粉末按照质量比为56:5:39混合制成，优选地，按照40μm:5μm:2μm＝56:5:39混合制成；
2)将ZrO2、Y2O3、CeO2中的一种或几种的混合组成的矿化剂添加物加入上述颗粒级配好的氧化钙粉末中，加入量为氧化钙粉末质量的2％～10％，再通过机械搅拌混合均匀；
3)加入氧化钙粉末质量的0.5％～2％的分散剂，然后采用机械搅拌将上述混合陶瓷粉末均匀分散至非水基预混液中，在放入行星式球磨机，球磨40min，制得固相体积分数大于55％、表观粘度低于1Pa·s的非水基氧化钙陶瓷浆料。
所述分散剂为聚乙烯酸盐类高分子分散剂、聚丙烯酸盐类高分子分散剂、磺酸系高分子分散剂和聚羧酸类高分子分散剂中的一种或几种。如：聚乙烯比咯烷酮K30、聚丙烯酸钠、木质素磺酸钠、羧甲基纤维素等等。
4、凝胶注模成型
1)向非水基氧化钙陶瓷浆料中加入四甲基乙二胺催化剂和过硫酸铵引发剂，在真空和振动环境下，向铸型的树脂模具中灌注非水基氧化钙陶瓷浆料，完成凝胶注模，制得陶瓷铸型素坯；
催化剂的加入量为混合体系非水基预混液质量的0.03％～0.1％，引发剂的加入量为混合体系非水基预混液质量的0.2％～0.5％；
2)脱模后将陶瓷铸型置于真空干燥箱中进行真空干燥，先在25℃干燥24h，后升温至50℃，干燥24h。
5、脱脂预烧结
将干燥后的陶瓷铸型素坯置于大气脱脂炉中，自室温起，以1℃/min的升温速率，升温至600℃，保温0.5h；然后以2℃/min的升温速率，升温至1200℃，保温1h，进行脱脂处理，将树脂模具与陶瓷坯体中的有机物烧失，并对铸型产生预烧结作用。
6、强化烧结
将脱脂预烧结后的陶瓷铸型置于大气高温烧结炉中，自室温起，以3℃/min的升温速率，升温至1200℃，保温0.5h；再以1℃/min的升温速率，升温至1450～1600℃，保温3h，完成强化烧结，制得具有抗水化性能的氧化钙基陶瓷铸型。
实施例1
一种非水基凝胶注模快速制造空心涡轮叶片氧化钙基陶瓷铸型的方法，具体步骤如下：
1、制作铸型树脂模具
采用光固化3D打印技术快速制备出空心涡轮叶片的树脂原型与铸型树脂模具；参见图2，其中，1为空心涡轮叶片树脂模具外壳，2为树脂模具浆料浇注口，3为空心涡轮叶片树脂原型。
2、配制混合体系非水基预混液
1)按照丙烯酰胺：N’N亚甲基双丙烯酰胺：叔丁醇的质量比为＝24:1:100配制出有机物浓度为20wt％的叔丁醇预混液；
2)按照丙烯酰胺：N’N亚甲基双丙烯酰胺：乙二醇的质量比为＝24:1:100配制出有机物浓度为20wt％的乙二醇预混液；
3)将上述两种预混液按照体积比1:1进行均匀混合，制得混合体系非水基预混液。
3、配制非水基氧化钙陶瓷浆料
1)将不同颗粒粒度的氧化钙粉末的均匀混合物，其具体混合比例为，40μm:5μm:2μm＝56:5:39；
2)将ZrO2、Y2O3以体积比1:1混合组成的混合添加剂加入上述颗粒级配好的氧化钙粉末中，加入量为氧化钙粉末质量的10％，再通过机械搅拌混合均匀；
3)加入粉末质量1wt％的Solsperse 24000分散剂，然后采用机械搅拌将上述混合陶瓷粉末均匀分散至非水基预混液中，在放入行星式球磨机，球磨40min，制得固相体积分数为60％、表观粘度低于1Pa·s的非水基氧化钙陶瓷浆料。
4、凝胶注模成型
1)向非水基氧化钙陶瓷浆料中加入四甲基乙二胺催化剂和过硫酸铵引发剂，在真空和振动环境下，向空心涡轮叶片的树脂模具中灌注非水基氧化钙陶瓷浆料，完成凝胶注模，制得陶瓷铸型素坯；
2)脱模后将陶瓷铸型置于真空干燥箱中进行真空干燥，先在25℃干燥24h，后升温至50℃，干燥24h。
5、脱脂预烧结
将干燥后的陶瓷铸型素坯置于大气脱脂炉中，以60℃/h的升温速率，升温至600℃，保温0.5h；然后以150℃/h的升温速率，升温至1200℃，保温1h，进行脱脂处理，将树脂模具与陶瓷坯体中的有机物烧失，并对铸型产生预烧结作用。
6、强化烧结
将脱脂预烧结后的陶瓷铸型置于大气高温烧结炉中，自室温起，以150℃/h的升温速率，升温至1200℃，保温0.5h；再以100℃/h的升温速率，升温至1500～1600℃，保温3h，完成强化烧结，制得具有抗水化性能的空心涡轮叶片氧化钙基陶瓷铸型。
性能测试：
对制备得到的此型号空心涡轮叶片的型芯/型壳一体化氧化钙基陶瓷铸型进行性能测试，测得其型芯的室温强度为20～30MPa，高温抗弯强度为5～15MPa，高温挠度为0.5～1mm，烧成收缩率为≤1％，孔隙率为40％～50％，水化增重率为1％～5％。性能良好可以满足高温合金涡轮叶片的精密铸造要求。
实施例2
一种非水基凝胶注模快速制造涡轮发动机涡轮盘氧化钙基陶瓷铸型的方法，具体步骤如下：
1、制作铸型模具，采用3D打印技术快速制备出涡轮发动机涡轮盘的聚苯乙烯塑料(PS)原型与铸型的聚苯乙烯塑料(PS)模具；参见图3，其中，4为外环；5为冷气孔；6为轮盘；7为导向叶片。
2、配制混合体系非水基预混液
1)按照丙烯酰胺：N’N亚甲基双丙烯酰胺：叔丁醇的质量比为＝24:1:100配制出有机物浓度为20wt％的叔丁醇预混液；
2)按照丙烯酰胺：N’N亚甲基双丙烯酰胺：乙二醇的质量比为＝24:1:100配制出有机物浓度为20wt％的乙二醇预混液；
3)将上述两种预混液按照体积比1:1进行均匀混合，制得混合体系非水基预混液。
3、配制非水基氧化钙陶瓷浆料
1)将不同颗粒粒度的氧化钙粉末的均匀混合物，其具体混合比例为，40μm:5μm:2μm＝56:5:39；
2)将ZrO2、Y2O3、CeO2以体积比1:1:1混合组成的复合体系添加剂加入上述颗粒级配好的氧化钙粉末中，加入量为氧化钙粉末质量的10％，再通过机械搅拌混合均匀；
3)加入粉末质量1wt％的聚乙烯吡咯烷酮K30分散剂，然后采用机械搅拌将上述混合陶瓷粉末均匀分散至非水基预混液中，在放入行星式球磨机，球磨40min，制得固相体积分数为60％、表观粘度低于1Pa·s的非水基氧化钙陶瓷浆料。
4、凝胶注模成型
1)向非水基氧化钙陶瓷浆料中加入四甲基乙二胺催化剂和过硫酸铵引发剂，在真空和振动环境下，向涡轮发动机涡轮盘的树脂模具中灌注非水基氧化钙陶瓷浆料，完成凝胶注模，制得陶瓷铸型素坯；
2)脱模后将陶瓷铸型置于真空干燥箱中进行真空干燥，先在25℃干燥24h，后升温至50℃，干燥24h。
5、脱脂预烧结
将干燥后的陶瓷铸型素坯置于大气脱脂炉中，以60℃/h的升温速率，升温至600℃，保温0.5h；然后以150℃/h的升温速率，升温至1200℃，保温1h，进行脱脂处理，将聚苯乙烯塑料模具与陶瓷坯体中的有机物烧失，并对铸型产生预烧结作用。
6、强化烧结
将脱脂预烧结后的陶瓷铸型置于大气高温烧结炉中，自室温起，以150℃/h的升温速率，升温至1200℃，保温0.5h；再以100℃/h的升温速率，升温至1500～1600℃，保温3h，完成强化烧结，制得具有抗水化性能的涡轮发动机涡轮盘氧化钙基陶瓷铸型。
性能测试：
对制备得到的此型号涡轮发动机涡轮盘的型芯/型壳一体化氧化钙基陶瓷铸型进行性能测试，测得其型芯的室温强度为20～30MPa，高温抗弯强度为5～15MPa，高温挠度为0.5～1mm，烧成收缩率为≤1％，孔隙率为40％～50％，水化增重率为1％～5％。可以看出，制得的氧化钙基陶瓷铸型的性能良好可以满足涡轮发动机涡轮盘的精密铸造要求。
综上所述，本发明方法应用3D打印技术快速制造所需的模具，同时应用非水基凝胶注模成型技术，有效的避免了陶瓷铸型在制备过程中氧化钙粉末的水化难题，可成功制备出具有复杂内部结构的型芯/型壳一体化氧化钙基陶瓷铸型。通过添加适量的矿化剂，提高了氧化钙铸型的烧结性能与烧成铸型的抗水化能力，避免了使用过程中铸型的水化问题。本发明制造的型芯/型壳一体化氧化钙基陶瓷铸型可满足新一代铌硅基高温合金等超高温合金和钛铝合金、镁铝合金等活泼轻质合金的铸造要求，且型芯脱除性能极佳，完全不影响铸件的质量，降低了废品率，是对现有精密铸造技术的巨大改进，具有广阔的市场前景与市场价值。

Claims (10)

1.一种非水基凝胶注模快速制造氧化钙基陶瓷铸型的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)3D打印制作铸型模具
2)配制混合体系非水基预混液
混合体系非水基预混液，由有机物浓度为15％～25％的叔丁醇预混液和有机物浓度为15％～25％的乙二醇预混液以体积比2:3～3:2均匀混合制成；
3)配制非水基氧化钙陶瓷浆料
将氧化钙粉末、添加剂及分散剂混合后，充分搅拌均匀后分散至混合体系非水基预混液中，经球磨处理后，制得固相体积分数大于55％、表观粘度低于1Pa·s的非水基氧化钙陶瓷浆料；
4)凝胶注模成型
向非水基氧化钙陶瓷浆料中加入催化剂和引发剂，在真空和振动环境下，向铸型模具中灌注非水基氧化钙陶瓷浆料，完成凝胶注模，制得陶瓷铸型素坯，然后进行干燥；
5)脱脂预烧结
对干燥后的陶瓷铸型素坯进行脱脂预烧结处理，将铸型的3D打印模具原型与坯体中的有机物烧失，并对铸型产生预烧结作用；
6)强化烧结
对脱脂预烧结后的陶瓷铸型进行强化烧结，制得具有抗水化性能的氧化钙基陶瓷铸型。
2.根据权利要求1所述的非水基凝胶注模快速制造氧化钙基陶瓷铸型的方法，其特征在于，步骤1)中，铸型模具是采用光固化3D打印技术或3DP技术快速制备出树脂模具、聚苯乙烯塑料模具或其它可热解、可烧蚀的铸型模具。
3.根据权利要求1所述的非水基凝胶注模快速制造氧化钙基陶瓷铸型的方法，其特征在于，步骤2)中，叔丁醇预混液中，有机单体：交联剂：叔丁醇的质量比＝(16～32):1:100；乙二醇预混液中，有机单体：交联剂：乙二醇的质量比＝(16～32):1:100；
其中，有机单体为丙烯酰胺或N’N二甲基丙烯酰胺，交联剂为N’N亚甲基双丙烯酰胺。
4.根据权利要求1所述的非水基凝胶注模快速制造氧化钙基陶瓷铸型的方法，其特征在于，步骤3)中，氧化钙粉末采用粒度为40～100μm的氧化钙粉末、粒度为4～20μm的氧化钙粉末和粒度为1～2μm的氧化钙粉末按照质量比为56:5:39混合制成。
5.根据权利要求1所述的非水基凝胶注模快速制造氧化钙基陶瓷铸型的方法，其特征在于，步骤3)中，所述添加剂为ZrO2、Y2O3和CeO2中的一种或几种混合组成的复合体系添加剂，添加量为氧化钙粉末质量的2％～10％；
步骤3)中，所述分散剂为聚乙烯酸盐类高分子分散剂、聚丙烯酸盐类高分子分散剂、磺酸系高分子分散剂和聚羧酸类高分子分散剂中的一种或几种，分散剂的添加量为氧化钙粉末质量的0.5％～2％。
6.根据权利要求1所述的非水基凝胶注模快速制造氧化钙基陶瓷铸型的方法，其特征在于，步骤4)中，所述催化剂为四甲基乙二胺，加入量为混合体系非水基预混液质量的0.03％～0.1％，引发剂为过硫酸铵，加入量为混合体系非水基预混液质量的0.2％～0.5％。
7.根据权利要求1所述的非水基凝胶注模快速制造氧化钙基陶瓷铸型的方法，其特征在于，步骤4)中，干燥采用真空干燥，真空干燥箱的真空度低于333Pa；干燥过程为：在25℃下干燥24h，然后升温至50℃，继续干燥24h。
8.根据权利要求1所述的非水基凝胶注模快速制造氧化钙基陶瓷铸型的方法，其特征在于，步骤5)中，脱脂预烧结处理的烧结制度为：自室温起，以1℃/min的升温速率，升温至600℃，保温0.5h；然后以2℃/min的升温速率，升温至1200℃，保温1h。
9.根据权利要求1所述的非水基凝胶注模快速制造氧化钙基陶瓷铸型的方法，其特征在于，步骤6)中强化烧结的烧结制度为：自室温起，以3℃/min的升温速率，升温至1200℃，保温0.5h；再以1℃/min的升温速率，升温至1450～1600℃，保温3h。
10.采用权利要求1～9中任意一项所述的方法制得的氧化钙基陶瓷铸型，其特征在于，该氧化钙基陶瓷铸型的型芯的室温强度为20～30MPa，高温抗弯强度为5～15MPa，高温挠度为0.5～1mm，烧成收缩率为≤1％，孔隙率为40％～50％，水化增重率为1％～5％。
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