[发明专利]一种凝胶注模涡轮叶片陶瓷铸型真空脱脂的方法

摘要

本发明公开了一种凝胶注模空心涡轮叶片一体式陶瓷铸型真空脱脂的方法。基于光固化技术成型空心涡轮叶片陶瓷铸型的树脂模具，然后，采用凝胶注模技术成型整体式陶瓷铸型素坯，最后，冷冻干燥、真空脱脂、浸渍后处理和终烧结，本发明采用真空脱脂工艺以及树脂模具内部镂空结构的协同作用，可使陶瓷铸型坯体在整个脱脂过程中保持一定的强度，有效降低发气量和热应力对坯体造成损坏的可能。该发明可用于凝胶注模涡轮叶片一体式陶瓷铸型素坯的脱脂，可提高脱脂后陶瓷铸型的质量和完整性。

主权项

一种凝胶注模涡轮叶片陶瓷铸型真空脱脂的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)使用三维造型软件设计叶片树脂模具，将所设计的叶片树脂模具的数据导入Magics分层软件进行分层处理，根据模型分层数据制作空心涡轮叶片树脂模具；(2)制备高固相、低粘度的氧化铝基陶瓷浆料；1)按照质量百分比称取60～70％大粒径氧化铝、25～39％小粒径氧化铝以及1～5％氧化镁，并在容器中搅拌混合均匀，得到粉料；2)将有机单体和交联剂按照质量比(15～20):1溶解到去离子水中，再添加分散剂，搅拌溶解，配制成预混液；3)称取预混液，将预混液倒入球磨罐中，将粉料加入预混液中，搅拌均匀，调节PH至9～11，得到预制浆料，所述预制浆料的固相含量为55％～60％；4)将预制浆料在球磨机中球磨分散，获得高固相低粘度的陶瓷浆料；(3)应用凝胶注模方法，在真空和振动环境下，向空心涡轮叶片树脂模具中浇注陶瓷浆料，在催化剂和引发剂的诱导下，使陶瓷浆料固化，形成凝胶注模陶瓷铸型素坯；(4)通过真空冷冻干燥方法，去除凝胶注模陶瓷铸型素坯中的水分；(5)待凝胶注模陶瓷铸型素坯中水分去除后，在真空脱脂炉中进行脱脂，并当凝胶注模陶瓷铸型素坯内高分子有机单体和交联剂充分热解后，缓慢通入空气，以使残碳燃烧，最终使叶片陶瓷铸型在大气环境下进行预烧结，得到涡轮叶片陶瓷铸型。