一种镁铬砂镁基陶瓷型芯及其制备方法

申请(专利)号：CN202310276757.2

申请日：2023-03-21

授权公告号：CN116253575B

授权公告日：2024-05-07

多次公布：CN116253575A

申请人：东北大学

地址：110819 辽宁省沈阳市和平区文化路三号巷11号

发明人：张力 任士平 迟家宝

主分类号：C04B35/66

分类号：C04B35/66;C04B35/04;B22C9/10

代理机构：沈阳东大知识产权代理有限公司

代理人：李在川

主权项：

1.一种镁铬砂镁基陶瓷型芯的制备方法,其特征在于,包括以下步骤：(1)混料：将镁铬砂粉末、氧化镁粉末、三氧化二铬粉末和二氧化钛粉末进行混料,混料完成后,干燥冷却后,过筛得到混合粉料;(2)粘结剂制备：将石蜡和蜂蜡混合,油浴加热,完全熔化后加入聚乙烯,聚乙烯全部熔化后,搅拌并加热,得到熔融的粘结剂;(3)浆料配制 ：预热上述步骤(1)中的混合粉料,将上述步骤(2)中的粘结剂进行加热熔化处理,将预热后的混合粉料分批加入熔融的粘结剂中,搅拌得到浆料;(4)模压成型：预热热压注射机浆桶,将上述步骤(3)中的浆料倒入预热后的热压注射机浆桶中,加热并搅拌,得到熔化的浆料;将热压注射机注射口预热,开启气控系统,增加热压注射机浆桶内气压,启动压铸,使上述熔化的浆料注入预热后的注射机注射口,进入模具,熔化的浆料在模具中冷却固化,脱模,得到生坯;(5)生坯烧结：将上述步骤(4)中所得的生坯置于坩埚中,使用中性氧化铝填料进行填埋,震动并摇匀;对坩埚进行烧结,得到陶瓷型芯;步骤(5)中所述的中性氧化铝,需先将中性氧化铝高温烧结,所述高温烧结的温度为1200 ～ 1400℃,冷却后用50或100目过筛;所述的生坯与生坯之间、生坯与坩埚内壁的间距至少2 ～ 3 cm;所述的烧结具体为,先由室温升高至100℃,保温40 ～ 60 min,升高至300℃时保温40 ～ 60 min,再升温至550 ～ 600℃,保温时间1 .5 ～ 2 h,由室温升温至550 ～600℃的升温速率为1 ～ 2℃/min,再将温度升至900 ～ 1200℃,保温时间为2 ～ 4 h,升温速率为4 ～ 5℃/min,再将温度升至1400 ～ 1500℃,保温1 ～ 2 h,升温速率为4 ～ 5℃/min,最后随炉冷却至室温;所述陶瓷型芯的原料包括氧化镁粉末、三氧化二铬粉末、镁铬砂粉末,二氧化钛粉末以及粘结剂;所述的镁铬砂粉末的化学组分及质量百分含量为：氧化镁60% ～ 63%,三氧化二铬20%～ 22%,三氧化二铁5% ～ 7%,三氧化二铝4% ～ 5%,氧化钙0 .5% ～ 1%、氧化硅0 .5% ～ 1%、其余为氧化物杂质;所述的氧化镁的粒径为1 ～ 20μm;所述的三氧化二铬的粒径为1 ～ 5μm;所述的镁铬砂的粒径为35 ～ 75μm;所述的二氧化钛的粒径为0.5 ～ 15μm。

摘要：

本发明的一种镁铬砂镁基陶瓷型芯及其制备方法,属于陶瓷型芯制备领域。本发明陶瓷型芯的原料包括原料粉末：氧化镁粉末、三氧化二铬粉末、镁铬砂粉末、二氧化钛粉末,以及自制有机粘结剂;镁铬砂中氧化镁的质量百分数为60%～63%,三氧化二铬为20%～22%,粘结剂的各个成分的质量百分比为：石蜡95%,蜂蜡3%,聚乙烯2%。本发明的陶瓷型芯的制备方法为混合原料粉末,按比例制备粘结剂、浆料,采用热压成型制备生坯,将生坯进行高温脱蜡烧结。本发明的陶瓷型芯具有收缩率极小,强度高,易用环保有机弱酸脱除,高温稳定性好以及抗热震性好等优良特性。