1.一种梯度空心陶瓷型芯的制备方法,其特征在于,按照以下步骤实施:
预备步骤:按照质量百分比称量以下组分:电熔石英65%~75%;锆英10~30%;白石蜡5‑30%;邻苯二甲酸二乙酯0.5‑5%;蜂蜡0.5‑5%;聚乙烯0.05‑1%;油酸0.05‑1%;5‑
10%耐高温硅溶胶,合计100%;从电熔石英总量中分出10%制备方电熔石英、分出10%制备耐火材料,剩余的80%电熔石英用于制备电熔石英粉末;
步骤1:制备热塑性陶瓷浆料
1.1)将白石蜡、邻苯二甲酸二乙酯、蜂蜡、聚乙烯放入搅拌机中,升温至50‑200℃,待其完全融化后制作蜡芯;
1.2)取电熔石英粉末、锆英粉末及方电熔石英,将该三种原料依次放入球磨罐中进行球磨,将混合粉体置入烘箱中在100‑300℃条件下干燥0.5‑5h;将烘箱中的混合粉体取出,并与融化好的塑化剂和油酸混合均匀;控制搅拌转速为100‑600r/min,搅拌5‑20h,得到热塑性陶瓷浆料;使用5‑10%耐高温硅溶胶作为粘结剂使得陶瓷型芯每层梯度结构致密;
步骤2:热压注,得到成型的陶瓷型芯坯体
将热塑性陶瓷浆料,在表层挤入300~600目粒径的耐火材料预成型,使用陶瓷型芯高压压注机进行压制工序,放入热压注成型机的料桶中,在50‑200℃下加热至熔融态后进行压注,采用油酸作为脱模剂进行压注;将刚出模的湿态型芯,在湿态情况下,放入校正胎具中,用压力机加压,进行尺寸校正,得到陶瓷型芯坯体;
步骤3:烧结加热固化成型
将制备好的陶瓷型芯坯体装入陶瓷槽中,在不同组分对应的熔点进行分梯度升温及保温,保温时间根据组分含量不同有所差异,得到梯度空心陶瓷型芯,即成。
2.根据权利要求1所述的梯度空心陶瓷型芯的制备方法,其特征在于,步骤1.2)中,加入直径5‑30mm的氧化锆小球,且三种原料与氧化锆小球的质量比为3:2,在室温下充分球磨
0.5‑5h。
3.根据权利要求1所述的梯度空心陶瓷型芯的制备方法,其特征在于,步骤2中,压注压力为0.5‑5MPa,保压时间5‑50s,压注温度为室温。
4.根据权利要求1所述的梯度空心陶瓷型芯的制备方法,其特征在于,步骤3中,分梯度升温及保温的具体过程是,保持升温速度为120‑200℃/h,且每连续升温1h后保温10‑
20min;当温度升至600℃时,保温2h,使陶瓷型芯中“蜡芯”完全脱除变成空心梯度结构;当升温至1400℃达到最终烧结温度,保温烧结4h;随后按照100℃/h的速度冷却至200‑500℃后,再随炉冷却直至室温时取出。