[发明专利]一种制备陶瓷管壳的模具及利用该模具制备陶瓷管壳的方法

权利要求书

1.一种制备陶瓷管壳的模具，其特征在于由设有外模定位固定槽、内模定位固定槽的圆形的底盘，外壁上部带有锥度的两半圆组成的外模，上部有一圆形定位孔的圆柱状内模，内圆锥度与外模上部外圆锥度相同的紧固环，外圆直径与外模顶部外直径相同、中心为台阶状内孔的两片圆盘，直径与内模上部定位孔动配合的圆轴组成，所述两片圆盘包括上层圆盘和下层圆盘。

2.根据权利要求1所述的制备陶瓷管壳的模具，其特征在于外模的内壁和内模的表面需抛光处理，抛光后粗糙度不低于Ra0.5μm。

3.根据权利要求1或2所述的制备陶瓷管壳的模具，其特征在于外模的内壁为光滑直筒状或波纹状。

4.一种利用权利要求1所述的模具制备陶瓷管壳的方法，其特征在于包括如下步骤：

1)料浆准备

根据工艺要求配制可凝胶化的水基陶瓷料浆；

2)合模

先将外模和内模分别嵌入底座，并用紧固环将外模箍紧，然后将两片圆盘叠层安放在外模的上端面，保持其外径无错位，然后将圆轴插入内模的定位孔；

3)浇注

将称量好的陶瓷料浆沿圆轴缓慢浇注入模具，通过内模上端面和侧面流入模腔底部，并缓慢上升充满模腔；

4)脱模和切割凝胶坯体

陶瓷料浆凝固后，先拔出圆轴，打开上层圆盘，用刀片切割出一个支撑控形凝胶坯体，再打开下层圆盘，用刀片切割出第二个支撑控形凝胶坯体，两个控形支撑凝胶坯体的中部设有凸出圆台，然后退出底座，顶出内模，退出紧固环，打开外模，得在管壳凝胶坯体，管壳凝胶胚体的上下端设有内孔；

5)控形干燥

将管壳凝胶坯体和两个控形支撑凝胶坯体组合在一起，两个控形支撑凝胶坯体的凸出圆台卡在管壳凝胶坯体上下内孔中，放置于透气平台上在空气中自然脱水干燥，直至坯体重量不再发生变化，此过程中应将组合坯体反转二次以上以保证控形支撑凝胶坯体不发生翘曲变形；

6)控形烧结

将彻底干燥的上述组合坯体打开，管壳凝胶坯体干燥为管壳坯体，控形支撑凝胶坯体干燥为控形支撑坯体，在管壳坯体和控形支撑坯体平面接触部分洒一层防粘结的高纯度刚玉粉，要求纯度Al₂O₃≥99.9％，粒度60～150目，厚度0.1～0.3mm，然后重新将管壳坯体和控形支撑坯体组合在一起，放在烧结炉内的耐火材料平板上进行烧结，在200～400□以低于50□/h的升温速率缓慢升温，并在600□保温1～3h，彻底烧除有机物，然后升温至1500℃～1700℃，保温2～4h，出炉后去掉上、下控形支撑坯体，即得到陶瓷管壳产品。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于透气平台为石膏板或泡沫陶瓷板。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于控形干燥时在空气中自然脱水干燥或在烘箱及微波炉中加热脱水干燥。