一種改善氧化鋁陶瓷型芯高溫性能的方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的是針對于國產(chǎn)氧化鋁陶瓷型芯存在的1600℃撓度差，不能滿足單晶葉片1550℃以上澆注的需要的問題，提供了一種改善氧化鋁陶瓷型芯高溫性能的方法，屬于氧化鋁陶瓷型芯的制造【技術(shù)領(lǐng)域】。該方法在氧化鋁陶瓷型芯粉料中加入多孔高純氧化鋁，經(jīng)過型芯壓制、一次焙燒、一次高溫強化液強化、二次焙燒、二次高溫強化液強化、三次高溫強化液強化、一次低溫強化液強化、最后經(jīng)烘烤，得到型芯產(chǎn)品。氧化鋁型芯經(jīng)本方法處理后，撓度降低至0～0.5mm，經(jīng)兩次焙燒兩次強化，型芯強度可達到15MPa以上，經(jīng)兩次焙燒3次強化，型芯強度可達到25MPa以上，極大的提高了氧化鋁陶瓷型芯的高溫性能。
【專利說明】一種改善氧化鋁陶瓷型芯高溫性能的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于氧化鋁陶瓷型芯的制造【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種改善氧化鋁陶瓷型芯高溫性能的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代航空技術(shù)的發(fā)展，使得葉片等零件的熔模鑄造技術(shù)不斷發(fā)展。熔模鑄造用的陶瓷型芯，特別是定向凝固和單晶葉片用的陶瓷型芯，必須具有不變形、不折斷、不易與熔融金屬劇烈反應(yīng)的高溫性能，由于石英玻璃具有較小的熱膨脹系數(shù)，較高的熱穩(wěn)定性及易與強堿反應(yīng)等特點，因此以它為基體材料的硅基陶瓷型芯得到了廣泛應(yīng)用。然而，當(dāng)使用溫度高于1550°C時，硅基陶瓷型芯高溫穩(wěn)定性下降，易蠕變變形，且合金中活性元素Al、Hf、C等易吸附于其表面，使其應(yīng)用受到了限制。
[0003]氧化鋁是優(yōu)良的高溫固體材料，其熔點高、強度高、化學(xué)穩(wěn)定性好，是一種適合應(yīng)用于高溫熔模鑄造的陶瓷型芯基質(zhì)材料。目前國內(nèi)氧化鋁陶瓷型芯常規(guī)的制造工藝為壓制型芯一焙燒一強化。由于國產(chǎn)原材料等方面的原因，國內(nèi)按上述工藝研制的氧化鋁陶瓷型芯，多年來一直存在撓度較差的問題。如文件報道的國產(chǎn)最先進的AC-2氧化鋁陶瓷型芯1600°C撓度為Imm以上，很難滿足單晶葉片1550°C以上澆注的需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對于國產(chǎn)氧化鋁陶瓷型芯存在的1600°C撓度差，不能滿足單晶葉片1550°C以上澆注的需要的問題，本發(fā)明提供了一種改善氧化鋁陶瓷型芯高溫性能的方法。該方法通過在氧化鋁陶瓷型芯粉料中加入多孔高純氧化鋁，并采用多次焙燒多次強化的工藝，使氧化鋁陶瓷型芯在1600°C撓度小于0.5_，且高溫強度適中。
[0005]一種改善氧化鋁陶瓷型芯高溫性能的方法，包括如下步驟:
[0006](I)氧化鋁型芯漿料的制備
[0007]將重量占40%?50%的F220電熔剛玉粉、重量占49%?59%的F600型氧化鋁粉及重量占1%的T12,球磨混合2?3小時,得到芯料粉；
[0008]再將重量為芯料粉重量15%?20%的增塑劑加入到攪拌器中，加熱至115±5°C，待熔化后，將芯料粉加入攪拌器中，攪拌20?25小時，得到氧化鋁型芯漿料；
[0009]其中，所述的F600型氧化鋁粉為F600型多孔高純氧化鋁粉和F600型電熔剛玉粉的混合物，F(xiàn)600型多孔高純氧化鋁粉占混合物重量的50%?80%，余量為F600型電熔剛玉粉；所述的增塑劑為常用的型芯用增塑劑，較好的為石蠟、蜂蠟和聚乙烯的混合物；
[0010](2)型芯壓制
[0011]將型芯壓注機的模具溫度控制在30?35 °C，氧化鋁型芯漿料料溫控制在100±5°C，將漿料注入壓注機的模具中壓制成型，壓制時間45?55s，得到型芯；
[0012](3)型芯一次焙燒
[0013]將型芯置于焙燒爐內(nèi)，200 V保溫3?4小時，400 V保溫2?2.5小時，600 V保溫2?2.5小時，900°C保溫2?2.5小時，1250°C保溫4?5小時，然后隨爐冷卻至100°C以下出爐；
[0014](4)型芯一次高溫強化劑強化
[0015]將一次焙燒后的型芯置于高溫強化劑中，浸泡強化0.5?4小時；
[0016](5)型芯二次焙燒
[0017]將一次高溫強化劑強化后干燥的型芯置于焙燒爐中，由室溫經(jīng)10?20小時升溫至1300?1400°C后，保溫4?5小時，然后隨爐冷卻至100°C以下出爐；
[0018](6)型芯二次高溫強化劑強化
[0019]將二次焙燒后的型芯置于高溫強化劑中，浸泡強化0.5?4小時；
[0020](7)型芯的低溫強化劑強化
[0021]將二次高溫強化劑強化后干燥的型芯置于低溫強化劑中，浸泡強化2?4小時；
[0022](8)型芯烘烤
[0023]將經(jīng)低溫強化劑強化的型芯在120?160°C烘烤I?3小時，得到最終型芯產(chǎn)品；
[0024]為了進一步提高型芯的強度，控制撓度，可在一次高溫強化后，型芯二次焙燒之前，進行再一次高溫強化劑強化，方法為:將一次高溫強化劑強化后干燥的型芯置于高溫強化劑中，浸泡強化0.5?4小時；
[0025]其中，所述的高溫強化劑為常用的高溫強化劑，如硅酸乙酯水溶液等；所述的低溫強化劑為常用的低溫強化劑，如環(huán)氧樹脂等。
[0026]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點在于:
[0027]1、氧化鋁陶瓷型芯的撓度大而引起的軟化變形具有蠕變破壞性質(zhì)，其原因是氧化鋁型芯的晶(或粒)界處玻璃相在熔鑄金屬動、靜壓力下發(fā)生粘性流動的結(jié)果。因此，在燒成的型芯晶(或粒)界處使其產(chǎn)生一定數(shù)量的新晶體，可有效阻礙該處玻璃相的流動，從而有效改善型芯的撓度。型芯一次焙燒后經(jīng)高溫強化所浸入的強化液，以非晶態(tài)的形式沉淀在型芯晶(或粒)界處，經(jīng)過一定溫度的二次焙燒，可以轉(zhuǎn)化為新的晶體，而使型芯撓度得到一定改善。但是能否實現(xiàn)有效改善，關(guān)鍵要看型芯晶(或粒)界處沉淀的非晶態(tài)強化劑、轉(zhuǎn)化的新晶體是否足夠多。為實現(xiàn)改善型芯撓度的目的，就需要使一次焙燒后的型芯具有足夠大的孔隙率。
[0028]本發(fā)明通過在型芯料粉中加入適量的多孔高純氧化鋁，提高了型芯孔隙率至45%，保證了一次焙燒后的型芯能夠吸附足夠多的強化劑，使二次焙燒后型芯晶(或粒)界處新晶型產(chǎn)生的數(shù)量足夠多。
[0029]2、加入多孔高純氧化鋁不僅能夠提供型芯孔隙率，還能夠使型芯一次焙燒后，型芯強度降低至1MPa以下，保證了型芯二次焙燒后強度在15?35MPa之間可控。
[0030]3、氧化鋁型芯經(jīng)本方法處理后，撓度降低至O?0.5mm，經(jīng)兩次焙燒兩次強化，型芯強度可達到15MPa以上，經(jīng)兩次焙燒3次強化，型芯強度可達到25MPa以上，極大的提高了氧化鋁陶瓷型芯的高溫性能。
[0031]4、本發(fā)明通過改變型芯原料的形狀來控制型芯孔隙率，不增加制作型芯的操作步驟，也無需復(fù)雜的型芯配方，工藝簡單。

【具體實施方式】
[0032]型芯撓度按照航空標(biāo)準(zhǔn)HB5353.3-2004中的方法檢測，型芯高溫抗溫強度按照航空標(biāo)準(zhǔn)HB5353.4-2004中的方法檢測。
[0033]實施例1
[0034]制作5根氧化鋁陶瓷型芯:
[0035](I)氧化鋁型芯漿料的制備:將重量占45%的F220電熔剛玉粉、重量占35%的F600型多孔高純氧化鋁粉、重量占19%的F600型電熔剛玉粉及重量占1%的T12，加入到球磨罐中，球磨混合2?3小時，得到芯料粉；
[0036]再將重量為芯料粉重量15%?20%的增塑劑加入到攪拌器中，增塑劑由93wt%石蠟，5%蜂蠟和2wt%的高壓聚乙烯組成，加熱至115±5°C，待增塑劑熔化后，將芯料粉加入攪拌器中，攪拌20?25小時，得到氧化鋁型芯漿料；
[0037](2)型芯壓制:將型芯壓注機的模具溫度控制在30?35°C，漿料料溫控制在100±5°C，將漿料注入壓注機的模具中壓制成型，保壓時間45?55s，得到型芯；
[0038](3)型芯一次焙燒:將型芯置于焙燒爐內(nèi)，200°C保溫4小時，400°C保溫2小時，600°C保溫2小時，900°C保溫2小時，1250°C保溫4小時，然后隨爐冷卻至100°C以下出爐；
[0039](4)型芯一次高溫強化劑強化:將一次焙燒后的型芯置于硅酸乙酯水溶液中，強化2小時；
[0040](5)型芯二次焙燒:將一次強化后干燥的型芯置于焙燒爐中，由室溫經(jīng)20小時升溫至1350°C后，保溫4小時，然后隨爐冷卻至100°C以下出爐；
[0041](6)型芯二次高溫強化劑強化:將二次焙燒后的型芯置于硅酸乙酯水溶液中，強化2小時；
[0042](7)型芯的低溫強化劑強化:將二次強化后干燥的型芯置于環(huán)氧樹脂中，強化3小時；
[0043](8)型芯烘烤:將經(jīng)低溫強化劑強化后干燥的型芯在120?160°C烘烤I?3小時，得到型芯產(chǎn)品。
[0044]經(jīng)檢測，型芯的撓度為0.3?0.4mm,型芯強度為17?19MPa。
[0045]對比例I
[0046]常規(guī)方法制作5根氧化鋁陶瓷型芯:
[0047](I)氧化鋁型芯漿料的制備:將重量占45%的F220電熔剛玉粉、重量占54%的F600型電熔剛玉粉及重量占1%的T12，加入到球磨罐中，球磨混合2?3小時，得到芯料粉；
[0048]再將重量為芯料粉重量15%?20%的增塑劑加入到攪拌器中，增塑劑由93wt%石蠟，5%蜂蠟和2wt%的高壓聚乙烯組成，加熱至115±5°C，待增塑劑熔化后，將芯料粉加入攪拌器中，攪拌20?25小時，得到氧化鋁型芯漿料；
[0049](2)型芯壓制:將型芯壓注機的模具溫度控制在30?35°C，漿料料溫控制在100±5°C，將漿料注入壓注機的模具中壓制成型，保壓時間45?55s，得到型芯；
[0050](3)型芯一次焙燒:將型芯置于焙燒爐內(nèi)，200°C保溫4小時，400°C保溫2小時，600°C保溫2小時，900°C保溫2小時，1250°C保溫4小時，然后隨爐冷卻至100°C以下出爐；
[0051](4)型芯一次高溫強化劑強化:將一次焙燒后的型芯置于硅酸乙酯水溶液中，強化4小時；
[0052](5)型芯的低溫強化劑強化:將一次強化后干燥的型芯置于環(huán)氧樹脂中，強化3小時；
[0053](6)型芯烘烤:將經(jīng)低溫強化劑強化的型芯在120?160°C烘烤I?3小時，得到型芯產(chǎn)品。
[0054]經(jīng)檢測，型芯的撓度為2.0?2.5mm，型芯強度為9?llMPa。
[0055]實施例2
[0056]制作5根氧化鋁陶瓷型芯:
[0057](I)氧化鋁型芯漿料的制備:將重量占50%的F220電熔剛玉粉、重量占39%的F600型多孔高純氧化鋁粉、重量占10%的F600型電熔剛玉粉及重量占1%的T12，加入到球磨罐中，球磨混合2?3小時，得到芯料粉；
[0058]再將重量為芯料粉重量15%?20%的增塑劑加入到攪拌器中，增塑劑由93wt%石蠟，5%蜂蠟和2wt%的高壓聚乙烯組成，加熱至115±5°C，待增塑劑熔化后，將芯料粉加入攪拌器中，攪拌20?25小時，得到氧化鋁型芯漿料；
[0059](2)型芯壓制:將型芯壓注機的模具溫度控制在30?35°C，漿料料溫控制在100±5°C，將漿料注入壓注機的模具中壓制成型，保壓時間45?55s，得到型芯；
[0060](3)型芯一次焙燒:將型芯置于焙燒爐內(nèi)，200°C保溫3小時，400°C保溫2.5小時，600V保溫2.5小時，900V保溫2.5小時，1250°C保溫5小時，然后隨爐冷卻至100°C以下出爐；
[0061](4)型芯一次高溫強化劑強化:將一次焙燒后的型芯置于硅酸乙酯水溶液中，強化3小時；
[0062](5)型芯二次焙燒:將一次強化后干燥的型芯置于焙燒爐中，由室溫經(jīng)10小時升溫至1300°C后，保溫5小時，然后隨爐冷卻至100°C以下出爐；
[0063](6)型芯二次高溫強化劑強化:將二次焙燒后的型芯置于硅酸乙酯水溶液中，強化3小時；
[0064](7)型芯的低溫強化劑強化:將二次強化后干燥的型芯置于環(huán)氧樹脂中，強化2小時；
[0065](8)型芯烘烤:將經(jīng)低溫強化劑強化后干燥的型芯在120?160°C烘烤I?3小時，得到型芯產(chǎn)品。
[0066]經(jīng)檢測，型芯的撓度為0.2?0.3mm,型芯強度為15?18MPa。
[0067]實施例3
[0068]制作5根氧化鋁陶瓷型芯:
[0069](I)氧化鋁型芯漿料的制備:將重量占40%的F220電熔剛玉粉、重量占47%的F600型多孔高純氧化鋁粉、重量占12%的F600型電熔剛玉粉及重量占1%的T12，加入到球磨罐中，球磨混合2?3小時，得到芯料粉；
[0070]再將重量為芯料粉重量15%?20%的增塑劑加入到攪拌器中，增塑劑由93wt%石蠟，5%蜂蠟和2wt%的高壓聚乙烯組成，加熱至115±5°C，待增塑劑熔化后，將芯料粉加入攪拌器中，攪拌20?25小時，得到氧化鋁型芯漿料；
[0071](2)型芯壓制:將型芯壓注機的模具溫度控制在30?35°C，漿料料溫控制在100±5°C，將漿料注入壓注機的模具中壓制成型，保壓時間45?55s，得到型芯；
[0072](3)型芯一次焙燒:將型芯置于焙燒爐內(nèi)，200°C保溫3.5小時，400°C保溫2小時，600V保溫2.5小時，900V保溫2小時，1250°C保溫4.5小時，然后隨爐冷卻至100°C以下出爐；
[0073](4)型芯一次高溫強化劑強化:將一次焙燒后的型芯置于硅酸乙酯水溶液中，強化2小時；
[0074](5)型芯二次高溫強化劑強化:將一次強化后干燥的型芯置于硅酸乙酯水溶液中，強化2小時；
[0075](6)型芯二次焙燒:將二次強化后干燥的型芯置于焙燒爐中，由室溫經(jīng)15小時升溫至1330°C后，保溫4.5小時，然后隨爐冷卻至100°C以下出爐；
[0076](7)型芯三次高溫強化劑強化:將二次焙燒后的型芯置于硅酸乙酯水溶液中，強化3小時；
[0077](8)型芯的低溫強化劑強化:將三次強化后干燥的型芯置于環(huán)氧樹脂中，強化4小時，得到型芯；
[0078](9)型芯烘烤:將經(jīng)低溫強化劑強化后干燥的型芯在120?160°C烘烤I?3小時，得到型芯產(chǎn)品。
[0079]經(jīng)檢測，型芯的撓度為O?0.1mm,型芯強度為30?33MPa。
[0080]實施例4
[0081]制作5根氧化鋁陶瓷型芯:
[0082](I)氧化鋁型芯漿料的制備:將重量占50%的F220電熔剛玉粉、重量占24.5%的F600型多孔高純氧化鋁粉、重量占24.5%的F600型電熔剛玉粉及重量占1%的T12，加入到球磨罐中，球磨混合2?3小時，得到芯料粉；
[0083]再將重量為芯料粉重量15%?20%的增塑劑加入到攪拌器中，增塑劑由90wt%石蠟，5%蜂蠟和5wt%的高壓聚乙烯組成，加熱至115±5°C，待增塑劑熔化后，將芯料粉加入攪拌器中，攪拌20?25小時，得到氧化鋁型芯漿料；
[0084](2)型芯壓制:將型芯壓注機的模具溫度控制在30?35°C，漿料料溫控制在100±5°C，將漿料注入壓注機的模具中壓制成型，保壓時間45?55s，得到型芯；
[0085](3)型芯一次焙燒:將型芯置于焙燒爐內(nèi)，200°C保溫3小時，400°C保溫2.5小時，600V保溫2.5小時，900V保溫2.5小時，1250°C保溫5小時，然后隨爐冷卻至100°C以下出爐；
[0086](4)型芯一次高溫強化劑強化:將一次焙燒后的型芯置于硅酸乙酯水溶液中，強化4小時；
[0087](5)型芯二次焙燒:將一次強化后干燥的型芯置于焙燒爐中，由室溫經(jīng)10小時升溫至1350°C后，保溫5小時，然后隨爐冷卻至100°C以下出爐；
[0088](6)型芯二次高溫強化劑強化:將二次焙燒后的型芯置于硅酸乙酯水溶液中，強化0.5小時；
[0089](7)型芯的低溫強化劑強化:將二次強化后干燥的型芯置于環(huán)氧樹脂中，強化2小時，得到型芯；
[0090](8)型芯烘烤:將經(jīng)低溫強化劑強化后干燥的型芯在120?160°C烘烤I?3小時，得到型芯產(chǎn)品。
[0091]經(jīng)檢測，型芯的撓度為0.4?0.5mm，型芯強度為18?21MPa。
[0092]實施例5
[0093]制作5根氧化鋁陶瓷型芯:
[0094](I)氧化鋁型芯漿料的制備:將重量占40%的F220電熔剛玉粉、重量占29.5%的F600型多孔高純氧化鋁粉、重量占29.5%的F600型電熔剛玉粉及重量占1%的T12，加入到球磨罐中，球磨混合2?3小時，得到芯料粉；
[0095]再將重量為芯料粉重量15%?20%的增塑劑加入到攪拌器中，增塑劑由93wt%石蠟，3 %蜂蠟和4wt %的高壓聚乙烯組成，加熱至115 ± 5°C，待增塑劑熔化后，將芯料粉加入攪拌器中，攪拌20?25小時，得到氧化鋁型芯漿料；
[0096](2)型芯壓制:將型芯壓注機的模具溫度控制在30?35°C，漿料料溫控制在100±5°C，將漿料注入壓注機的模具中壓制成型，保壓時間45?55s，得到型芯；
[0097](3)型芯一次焙燒:將型芯置于焙燒爐內(nèi)，200°C保溫3.5小時，400°C保溫2小時，600V保溫2.5小時，900V保溫2小時，1250°C保溫4.5小時，然后隨爐冷卻至100°C以下出爐；
[0098](4)型芯一次高溫強化劑強化:將一次焙燒后的型芯置于硅酸乙酯水溶液中，強化0.5小時；
[0099](5)型芯二次高溫強化劑強化:將一次強化后干燥的型芯置于硅酸乙酯水溶液中，強化4小時；
[0100](6)型芯二次焙燒:將二次強化后干燥的型芯置于焙燒爐中，由室溫經(jīng)15小時升溫至1330°C后，保溫4.5小時，然后隨爐冷卻至100°C以下出爐；
[0101](7)型芯三次高溫強化劑強化:將二次焙燒后的型芯置于硅酸乙酯水溶液中，強化3小時；
[0102](8)型芯的低溫強化劑強化:將三次強化后干燥的型芯置于環(huán)氧樹脂中，強化2小時，得到型芯。
[0103]經(jīng)檢測，型芯的撓度為0.2?0.3 mm,型芯強度為26?29MPa。
[0104]實施例6
[0105]制作5根氧化鋁陶瓷型芯:
[0106](I)氧化鋁型芯漿料的制備:將重量占43%的F220電熔剛玉粉、重量占32.5%的F600型多孔高純氧化鋁粉、重量占23.5%的F600型電熔剛玉粉及重量占1%的T12，加入到球磨罐中，球磨混合2?3小時，得到芯料粉；
[0107]再將重量為芯料粉重量15%?20%的增塑劑加入到攪拌器中，增塑劑由89wt%石蠟，6%蜂蠟和5wt%的高壓聚乙烯組成，加熱至115±5°C，待增塑劑熔化后，將芯料粉加入攪拌器中，攪拌20?25小時，得到氧化鋁型芯漿料；
[0108](2)型芯壓制:將型芯壓注機的模具溫度控制在30?35°C，漿料料溫控制在100±5°C，將漿料注入壓注機的模具中壓制成型，保壓時間45?55s，得到型芯；
[0109](3)型芯一次焙燒:將型芯置于焙燒爐內(nèi)，200°C保溫4小時，400°C保溫2小時，600°C保溫2小時，900°C保溫2小時，1250°C保溫4小時，然后隨爐冷卻至100°C以下出爐；
[0110](4)型芯一次高溫強化劑強化:將一次焙燒后的型芯置于硅酸乙酯水溶液中，強化4小時；
[0111](5)型芯二次焙燒:將一次強化后干燥的型芯置于焙燒爐中，由室溫經(jīng)20小時升溫至1400°C后，保溫4小時，然后隨爐冷卻至100°C以下出爐；
[0112](6)型芯二次高溫強化劑強化:將二次焙燒后的型芯置于硅酸乙酯水溶液中，強化4小時；
[0113](7)型芯的低溫強化劑強化:將二次強化后干燥的型芯置于環(huán)氧樹脂中，強化3小時；
[0114](8)型芯烘烤:將經(jīng)低溫強化劑強化后干燥的型芯在120?160°C烘烤I?3小時，得到型芯產(chǎn)品。
[0115]經(jīng)檢測，型芯的撓度為0.3?0.4mm，型芯強度為19?22MPa。
[0116]實施例7
[0117]制作5根氧化鋁陶瓷型芯:
[0118](I)氧化鋁型芯漿料的制備:將重量占48%的F220電熔剛玉粉、重量占37%的F600型多孔高純氧化鋁粉、重量占14%的F600型電熔剛玉粉及重量占1%的T12，加入到球磨罐中，球磨混合2?3小時，得到芯料粉；
[0119]再將重量為芯料粉重量15%?20%的增塑劑加入到攪拌器中，增塑劑由93wt%石蠟，5%蜂蠟和2wt%的高壓聚乙烯組成，加熱至115±5°C，待增塑劑熔化后，將芯料粉加入攪拌器中，攪拌20?25小時，得到氧化鋁型芯漿料；
[0120](2)型芯壓制:將型芯壓注機的模具溫度控制在30?35°C，漿料料溫控制在100±5°C，將漿料注入壓注機的模具中壓制成型，保壓時間45?55s，得到型芯；
[0121](3)型芯一次焙燒:將型芯置于焙燒爐內(nèi)，200°C保溫4小時，400°C保溫2小時，600°C保溫2小時，900°C保溫2小時，1250°C保溫4小時，然后隨爐冷卻至100°C以下出爐；
[0122](4)型芯一次高溫強化劑強化:將一次焙燒后的型芯置于硅酸乙酯水溶液中，強化4小時；
[0123](5)型芯二次高溫強化劑強化:將一次強化后干燥的型芯置于硅酸乙酯水溶液中，強化4小時；
[0124](6)型芯二次焙燒:將二次強化后干燥的型芯置于焙燒爐中，由室溫經(jīng)15小時升溫至1330°C后，保溫4.5小時，然后隨爐冷卻至100°C以下出爐；
[0125](7)型芯三次高溫強化劑強化:將二次焙燒后的型芯置于硅酸乙酯水溶液中，強化0.5小時；
[0126](8)型芯的低溫強化劑強化:將三次強化后干燥的型芯置于環(huán)氧樹脂中，強化4小時，得到型芯。
[0127](9)型芯烘烤:將經(jīng)低溫強化劑強化后干燥的型芯在120?160°C烘烤I?3小時，得到型芯產(chǎn)品。
[0128]經(jīng)檢測，型芯的撓度為0.1?0.3mm，型芯強度為32?34MPa。
【權(quán)利要求】
1.一種改善氧化鋁陶瓷型芯高溫性能的方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)氧化鋁型芯漿料的制備 將F220電熔剛玉粉、F600型氧化鋁粉及T12，球磨混合2?3小時，得到芯料粉； 再將增塑劑加入到攪拌器中，加熱至115 ± 5 °C，待熔化后，將芯料粉加入攪拌器中，攪拌20?25小時，得到氧化鋁型芯漿料； (2)型芯壓制 將型芯壓注機的模具溫度控制在30?35°C，氧化鋁型芯漿料料溫控制在100±5°C，將漿料注入壓注機的模具中壓制成型，壓制時間45?55s，得到型芯； (3)型芯一次焙燒 將型芯置于焙燒爐內(nèi)焙燒； (4)型芯一次高溫強化劑強化 將一次焙燒后的型芯置于高溫強化劑中浸泡強化； (5)型芯二次焙燒 將一次高溫強化劑強化后干燥的型芯置于焙燒爐中焙燒； (6)型芯二次高溫強化劑強化 將二次焙燒后的型芯置于高溫強化劑中浸泡強化； (7)型芯的低溫強化劑強化 將二次高溫強化劑強化后干燥的型芯置于低溫強化劑中浸泡強化； (8)型芯烘烤 將經(jīng)低溫強化劑強化的型芯烘烤后，得到最終型芯產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改善氧化鋁陶瓷型芯高溫性能的方法，其特征在于，步驟(I)中所述的F220電熔剛玉粉、F600型氧化鋁粉及T12的重量比為(40%?50% ):(49%?59% ):1% ;所述的增塑劑為芯料粉重量的15%?20%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種改善氧化鋁陶瓷型芯高溫性能的方法，其特征在于，所述的F600型氧化鋁粉為F600型多孔高純氧化鋁粉和F600型電熔剛玉粉的混合物，F(xiàn)600型多孔高純氧化鋁粉占混合物重量的50%?80%，余量為F600型電熔剛玉粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改善氧化鋁陶瓷型芯高溫性能的方法，其特征在于，所述的增塑劑為石蠟、蜂蠟和聚乙烯的混合物；所述的高溫強化劑為硅酸乙酯水溶液；所述的低溫強化劑為環(huán)氧樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改善氧化鋁陶瓷型芯高溫性能的方法，其特征在于，步驟⑶中所述的焙燒制度為:200°C保溫3?4小時，400°C保溫2?2.5小時，600°C保溫2?2.5小時，900°C保溫2?2.5小時，1250°C保溫4?5小時，然后隨爐冷卻至100°C以下出爐。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改善氧化鋁陶瓷型芯高溫性能的方法，其特征在于，在高溫強化劑中浸泡強化時間為0.5?4小時；在低溫強化劑中浸泡強化時間為2?4小時。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改善氧化鋁陶瓷型芯高溫性能的方法，其特征在于，在所述步驟(4)的型芯一次高溫強化劑強化后，進行再一次高溫強化劑強化，方法為:將一次高溫強化劑強化后干燥的型芯置于高溫強化劑中，浸泡強化0.5?4小時。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改善氧化鋁陶瓷型芯高溫性能的方法，其特征在于，步驟(5)中所述的焙燒制度為:由室溫經(jīng)10?20小時升溫至1300?1400°C后，保溫4?5小時，然后隨爐冷卻至100°C以下出爐。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改善氧化鋁陶瓷型芯高溫性能的方法，其特征在于，步驟⑶中所述的烘烤方法為:120?160°C下烘烤I?3小時。
【文檔編號】C04B35/64GK104387038SQ201410628348
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】張世東, 陳仲強, 鄒建波, 孫革 申請人:沈陽黎明航空發(fā)動機(集團)有限責(zé)任公司