專利名稱：一種陶瓷型芯表面室溫強化劑及陶瓷型芯表面強化工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陶瓷型芯表面室溫強化劑材料和陶瓷型芯表面強化工藝。
背景技術(shù)：
陶瓷型芯是能夠保證精密鑄造復(fù)雜空心葉片及結(jié)構(gòu)件內(nèi)腔結(jié)構(gòu)形狀和設(shè)計尺寸的技術(shù)要求，其應(yīng)用日益受到廣泛的重視。影響型芯性能質(zhì)量的兩個主要因素為高溫強度和室溫強度。型芯室溫強度主要靠強化劑材料及強化工藝來提高，通過液態(tài)的強化劑滲透到型芯內(nèi)部的細小空隙中去，固化后使粉粒間的結(jié)合更加牢固，強化效果的好壞與強化劑的種類及強化工藝有密切關(guān)系，它們是陶瓷型芯制造過程中非常重要的環(huán)節(jié)。目前主要采用酚醛醇溶清漆強化劑來提高陶瓷型芯室溫強度，但由于發(fā)動機制造技術(shù)不斷提高，型芯的制造技術(shù)和性能指標(biāo)要求更高，現(xiàn)有的酚醛醇溶清漆強化劑無法滿足型芯的使用要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種陶瓷型芯表面室溫強化劑及型芯表面強化工藝，該強化劑適用范圍廣，強化效果好，同時采用本發(fā)明所述型芯表面強化工藝強化后的型芯，其強度提高3 5倍，韌性提高2 4倍，并能顯著減少壓蠟時型芯的裂紋，合格率達到90%以上。本發(fā)明具體提供了一種陶瓷型芯表面室溫強化劑，其特征在于該強化劑的組成及其重量比為，環(huán)氧樹脂聚酰胺丙酮酒精(濃度為10 15%)=4 6 4 6 4 7 1 2，將上述原料混合后進行攪拌，使其粘度達到15 17s(粘度按 hb5351.1-2004執(zhí)行流杯的流出孔徑為cp6mm士0.02mm，容量iooml，計時器秒表)。本發(fā)明所述型芯表面室溫強化劑，其特征在于所述強化劑其組成最佳重量比為， 環(huán)氧樹脂聚酰胺丙酮酒精=5 5 6 1. 5。本發(fā)明還提供了一種型芯表面強化工藝，其特征在于將本發(fā)明所述陶瓷型芯浸泡在本發(fā)明提供的陶瓷型芯表面室溫強化劑中(強化劑可放入塑料槽中)，浸泡溫度20 30°C，浸泡時間30 50min ；取出自干Mh以上后，放置于電熱干燥箱中進行烘烤，烘烤工藝為在1 1.5h內(nèi)升溫至50士 10°C，保溫0. 5 l.Oh，然后在0. 5 l.Oh內(nèi)升溫至 100士 10°C，保溫0. 5 lh，最后在0. 5 1. Oh內(nèi)升溫至140士 10°C，保溫1. 5 2. Oh,隨爐冷卻到50°c以下出爐。經(jīng)過上述強化工藝強化后的型芯表面呈淡黃色時強化效果最佳。本發(fā)明所述強化劑性能雖好，但如果強化工藝不當(dāng)，強化效果亦差。為了保證強化劑能順利且充分地滲透到型芯的整個截面中去，必須控制強化溫度及強化時間，強化劑要有合適的強化溫度，才能使其具有良好的滲透性；同時強化時間需要適當(dāng)控制，時間長短直接影響到強化層的厚度從而影響型芯的強度。本發(fā)明所述強化劑及強化工藝，不僅適用于形狀復(fù)雜、薄壁、大型件等型芯，更適合用于生產(chǎn)定向、單晶葉片硅基或鋁基的陶瓷型芯，它所制成的型芯表面滲透性好，烘烤時表面不易產(chǎn)生龜裂。實踐表明，用此方法強化后的型芯，其強度提高3 5倍，韌性提高2 4倍，并能顯著減少壓蠟時型芯的裂紋，合格率達到90%以上。同時，本發(fā)明所述強化劑材料和強化工藝方法，可以推廣應(yīng)用到其它陶瓷制品的表面強化。
具體實施例方式本實施例所使用酒精的濃度均為10%。實施例1型芯表面室溫強化劑的原料重量比為，環(huán)氧樹脂聚酰胺丙酮酒精= 4:6:5: 1，將上述原料放入一個塑料槽中，在常溫下攪拌均勻，使其粘度為15s，制成型芯表面室溫強化劑待用。將陶瓷型芯浸泡在陶瓷型芯表面室溫強化劑中，浸泡溫度25°C，浸泡時間 40min ；取出自干24h后，放置于電熱干燥箱中進行烘烤，烘烤工藝為在1. 5h內(nèi)升溫至 50°C，保溫0. 5h，然后在l.Oh內(nèi)升溫至100°C，保溫lh，最后在0. 5h內(nèi)升溫至150°C，保溫 1. 5h，隨爐冷卻到50°C以下出爐，得到表面呈淡黃色的陶瓷型芯。經(jīng)強化后的陶瓷型芯其室溫抗壓強度達到50Mpa。實施例2型芯表面室溫強化劑的原料重量比為，環(huán)氧樹脂聚酰胺丙酮酒精= 5:5:6: 1.5，將上述原料放入一個塑料槽中，在常溫下攪拌均勻，使其粘度為16s，制成型芯表面室溫強化劑待用。將陶瓷型芯浸泡在陶瓷型芯表面室溫強化劑中，浸泡溫度25°C，浸泡時間 40min ；取出自干24h后，放置于電熱干燥箱中進行烘烤，烘烤工藝為在1. 5h內(nèi)升溫至 50°C，保溫0. 5h，然后在l.Oh內(nèi)升溫至100°C，保溫lh，最后在0. 5h內(nèi)升溫至150°C，保溫 1. 5h，隨爐冷卻到50°C以下出爐，得到表面呈淡黃色的陶瓷型芯。經(jīng)強化后的陶瓷型芯其室溫抗壓強度達到46Mpa。實施例3型芯表面室溫強化劑的原料重量比為，環(huán)氧樹脂聚酰胺丙酮酒精= 6:4:7: 2，將上述原料放入一個塑料槽中，在常溫下攪拌均勻，使其粘度為17s，制成型芯表面室溫強化劑待用。將陶瓷型芯浸泡在陶瓷型芯表面室溫強化劑中，浸泡溫度30°C，浸泡時間 30min ；取出自干24h后，放置于電熱干燥箱中進行烘烤，烘烤工藝為在l.Oh內(nèi)升溫至 45°C，保溫l.Oh，然后在0. 8h內(nèi)升溫至110°C，保溫0. 5h，最后在0. 5h內(nèi)升溫至140°C，保溫2. Oh,隨爐冷卻到50°C以下出爐，得到表面呈淡黃色的陶瓷型芯。經(jīng)強化后的陶瓷型芯其室溫抗壓強度達到60Mpa。比較例1型芯表面室溫強化劑的原料重量比為，環(huán)氧樹脂聚酰胺丙酮酒精= 5:3:3: 2，將上述原料放入一個塑料槽中，在常溫下攪拌均勻，使其粘度為15s，制成型芯表面室溫強化劑待用。將陶瓷型芯浸泡在陶瓷型芯表面室溫強化劑中，浸泡溫度25°C，浸泡時間 40min ；取出自干24h后，放置于電熱干燥箱中進行烘烤，烘烤工藝為在1. 5h內(nèi)升溫至 50°C，保溫0. 5h，然后在1. Oh內(nèi)升溫至100°C，保溫lh，最后在0. 5h內(nèi)升溫至150°C，保溫
41. 5h，隨爐冷卻到50°C以下出爐，經(jīng)檢測其室溫抗壓強度為20Mpa。比較例2型芯表面室溫強化劑的原料重量比為，環(huán)氧樹脂聚酰胺丙酮酒精= 7:6:3: 2，將上述原料放入一個塑料槽中，在常溫下攪拌均勻，使其粘度為16s，制成型芯表面室溫強化劑待用。將陶瓷型芯浸泡在陶瓷型芯表面室溫強化劑中，浸泡溫度25°C，浸泡時間 40min ；取出自干24h后，放置于電熱干燥箱中進行烘烤，烘烤工藝為在1. 5h內(nèi)升溫至 50°C，保溫0. 5h，然后在l.Oh內(nèi)升溫至100°C，保溫lh，最后在0. 5h內(nèi)升溫至150°C，保溫 1. 5h，隨爐冷卻到50°C以下出爐，經(jīng)檢測其室溫抗壓強度為25Mpa。比較例3型芯表面室溫強化劑的原料重量比為，環(huán)氧樹脂聚酰胺丙酮酒精= 5:5:6: 1.5，將上述原料放入一個塑料槽中，在常溫下攪拌均勻，使其粘度為16s，制成型芯表面室溫強化劑待用。將陶瓷型芯浸泡在陶瓷型芯表面室溫強化劑中，浸泡溫度25°C，浸泡時間 40min ；取出自干24h后，放置于電熱干燥箱中進行烘烤，烘烤工藝為在1. 5h內(nèi)升溫至 50°C，保溫0. 5h，然后在l.Oh內(nèi)升溫至100°C，保溫lh，最后在0. 5h內(nèi)升溫至160°C，保溫 1. 5h，隨爐冷卻到50°C以下出爐，得到表面呈棕色的陶瓷型芯，經(jīng)檢測其室溫抗壓強度為 22Mpa。
權(quán)利要求
1.一種陶瓷型芯表面室溫強化劑，其特征在于該強化劑的組成及其重量比為，環(huán)氧樹脂聚酰胺丙酮酒精=4 6:4 6:4 7:1 2，將上述原料混合后進行攪拌，使其粘度達到15 17s。
2.按照權(quán)利要求1所述陶瓷型芯表面室溫強化劑，其特征在于所述強化劑的組成及其重量比為，環(huán)氧樹脂聚酰胺丙酮酒精=5 5 6 1. 5。
3.一種陶瓷型芯表面強化工藝，其特征在于將陶瓷型芯浸泡在陶瓷型芯表面室溫強化劑中，浸泡溫度20 30°C，浸泡時間30 50min ；取出自干Mh以上后，放置于電熱干燥箱中進行烘烤，烘烤工藝為在1 1. 內(nèi)升溫至50士 10°C，保溫0.5 l.Oh，然后在 0.5 l.Oh內(nèi)升溫至100士 10°C，保溫0.5 lh，最后在0.5 l.Oh內(nèi)升溫至140士 10°C， 保溫1. 5 2. Oh,隨爐冷卻到50°C以下出爐。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種陶瓷型芯表面室溫強化劑及型芯表面強化工藝，其特征在于該強化劑的組成及其重量比為，環(huán)氧樹脂∶聚酰胺∶丙酮∶酒精(濃度為10～15％)＝4～6∶4～6∶4～7∶1～2，將上述原料混合后進行攪拌，使其粘度達到15～17s。該強化劑適用范圍廣，強化效果好，同時采用本發(fā)明所述型芯表面強化工藝強化后的型芯，其強度提高3～5倍，韌性提高2～4倍，并能顯著減少壓蠟時型芯的裂紋，合格率達到90％以上。本發(fā)明具體提供了一種陶瓷型芯表面室溫強化劑。
文檔編號C04B41/83GK102432338SQ201010295240
公開日2012年5月2日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者孫革, 張世東, 張澤海, 杜洪強, 黃靜 申請人:沈陽黎明航空發(fā)動機(集團)有限責(zé)任公司