1.一种梯度多孔陶瓷型芯,其特征在于,按照质量百分比由以下组分组成:石英玻璃
60%-70%;锆英15%-20%;白石蜡10%-15%;邻苯二甲酸二乙酯1%-2%;粉煤灰漂珠
3%-30%;泡沫塑料颗粒5%-10%;蜂蜡1%-2%;聚乙烯0.05%-1%;油酸0.05%-1%;合计100%。
2.一种梯度多孔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:按照质量百分比称取各个组分,其中,石英玻璃60%-70%;锆英10-20%;白石蜡5-15%;邻苯二甲酸二乙酯1-2%;粉煤灰漂珠1-10%;泡沫塑料颗粒1-10%;蜂蜡1-
2%;聚乙烯0.05-1%;油酸0.05-1%,合计100%;从石英玻璃总量中分出10%制备方电熔石英、分出10%制备耐火材料,剩余石英玻璃制备石英玻璃粉末;
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、聚乙烯一起放入搅拌机中,升温至120-150℃,待其完全融化后得到蜡芯;
1.2)采用不同粒径的石英玻璃粉末和锆英粉末,将石英玻璃粉末、锆英粉末、方电熔石英三种原料依次放入球磨罐中,加入粒径0.1-0.5mm的粉煤灰漂珠和泡沫塑料颗粒,进行球磨;然后将混合粉体置入烘箱中在150-200℃条件下干燥1-3h;将烘箱中的混合粉体取出,并与制备融化好的蜡芯及油酸混合均匀,控制搅拌转速为400-800r/min,在100-220℃条件下搅拌10-15h,得到多孔致密化浆料;
步骤2:热压注,得到成型的陶瓷型芯坯体,
将多孔致密化浆料,在表层挤入300~600目的耐火材料分梯度预成型,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80-100℃下加热至熔融状态后进行压注,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:模具加热固化成型,
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;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,得到梯度多孔陶瓷型芯。
3.根据权利要求2所述的梯度多孔陶瓷型芯的制备方法,其特征在于:所述的步骤1.2)中,进行球磨时,五种原料之和与球磨小球的质量比为5:1;在室温下充分球磨1-2h。
4.根据权利要求2所述的梯度多孔陶瓷型芯的制备方法,其特征在于:所述的步骤2中,压注压力为2-4MPa,保压时间20-30s,压注温度为室温。
5.根据权利要求2所述的梯度多孔陶瓷型芯的制备方法,其特征在于:所述的步骤3中,分梯度升温及保温具体过程是,保持升温速度为120-250℃/h,且每连续升温1h后保温10-
20min;当升温至600℃时,保温2h,使陶瓷型芯坯体中的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。