[发明专利]一种陶瓷型芯强化剂及其制备方法和使用方法

说明书

本发明公开了一种陶瓷型芯强化剂及其制备方法和使用方法。所述强化剂主要由硅溶胶、丁苯橡胶水乳液、渗透剂和消泡剂混合配制而成，其中，所述硅溶胶为丁苯橡胶水乳液体积的1～10倍，所述渗透剂为硅溶胶和丁苯橡胶混合液总质量的0.2～1%，所述消泡剂为硅溶胶和丁苯橡胶混合液总质量的0.1～0.5%。本发明能够有效、可靠、稳定的实现高温强化和低温强化之双重技术目的，从而能够对陶瓷型芯同时实现高温强化和低温强化效果，且强化效果优异，上述强化剂对环境友好，可反复多次使用，实用性和经济效益显著。

技术领域

本发明涉及材料强化技术，具体是一种陶瓷型芯的强化剂，以及该强化剂的制备方法和它在陶瓷型芯强化过程中的使用方法。

背景技术

陶瓷型芯是熔模铸造工艺中形成铸件空腔的关键转接体，在精铸成型过程中，陶瓷型芯需要经过蜡模压制、蜡模组装、制壳、脱蜡、焙烧、合金浇注以及脱芯等工序，需要经受各种复杂的受力环境，例如蜡模压制时的蜡液冲击力环境、脱蜡时的高温高压蒸汽冲击力环境、合金液浇注时的冲击力环境、以及冷却过程的热应力环境等等。

为保证陶瓷型芯在精铸成型过程中的各种复杂受力环境下不发生变形或断裂，要求陶瓷型芯在室温下和高温下都需具备良好的力学性能，以保证其结构强度。然而，陶瓷型芯基于其制造工艺和后续在铸件中脱芯工艺的技术要求（脱芯工艺是利用陶瓷型芯的气孔通过化学腐蚀方法从铸件中溶出），通常情况下，陶瓷型芯为多孔结构，气孔率为20～50%，这些气孔率为脱芯带来便利的同时也给陶瓷型芯的结构强度带来直接的不利影响。

为了弥补陶瓷型芯强度不足这一缺点，一般需要对陶瓷型芯进行强化处理。行业内，利用陶瓷型芯的多孔结构，通过向陶瓷型芯的多孔结构内填充强化剂以起到强化陶瓷型芯结构强度的技术目的。依据强化剂的不同，陶瓷型芯的强化处理有高温强化和低温强化之分，通过对陶瓷型芯的高温强化和低温强化，可分别对高温下和室温下的陶瓷型芯强度起到强化的作用。

目前，陶瓷型芯用高温强化剂和低温强化剂是独立存在的，高温强化剂主要有硅溶胶和硅酸乙酯水解液等，低温强化剂主要有酚醛树脂、环氧树脂等，其只能一次性使用且对环境不友好。强化处理工序通常是先进行高温强化处理，再进行低温强化处理，处理过程繁琐费时、效率低、环境不友好、成本高。

发明内容

本发明的技术目的之一在于：针对上述陶瓷型芯的特殊性和现有强化技术的不足，提高一种能够对陶瓷型芯同时实现高温强化和低温强化、且强化效果优异的强化剂。

本发明的技术目的之二在于：针对技术目的之一的强化剂，提供一种简单易行、操作方便、性能稳定的上述陶瓷型芯强化剂的制备方法。

本发明的技术目的之三在于：针对技术目的之一的强化剂，提供一种简单易行、操作方便、有效保障陶瓷型芯强化效果的上述陶瓷型芯强化剂的使用方法。

本发明实现其技术目的之一所采用的技术方案是，一种陶瓷型芯强化剂，所述强化剂主要由硅溶胶、丁苯橡胶水乳液、渗透剂和消泡剂混合配制而成，其中，所述硅溶胶为丁苯橡胶水乳液体积的1～10倍，所述渗透剂为硅溶胶和丁苯橡胶混合液总质量的0.2～1%，所述消泡剂为硅溶胶和丁苯橡胶混合液总质量的0.1～0.5%。

作为优选方案之一，所述硅溶胶的浓度为30wt.%。

作为优选方案之一，所述丁苯橡胶的浓度为45wt.%。

作为优选方案之一，所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。

作为优选方案之一，所述消泡剂为硅油水乳化液，所述消泡剂中的硅油含量为10wt.%。

本发明实现其技术目的之二所采用的技术方案是，一种上述陶瓷型芯强化剂的制备方法，所述制备方法包括下列步骤：

步骤1. 将配比量的硅溶胶与丁苯橡胶水乳液搅拌混合，制得混合液a；