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一种水溶性陶瓷型芯材料和制备水溶性陶瓷型芯的方法

阅读：506发布：2021-02-26

IPRDB可以提供一种水溶性陶瓷型芯材料和制备水溶性陶瓷型芯的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明属于精密铸造技术，涉及一种水溶性陶瓷型芯材料和制备水溶性陶瓷型芯的方法。本发明的水溶性陶瓷型芯材料由耐高温陶瓷材料、水溶性无机盐和金属氧化物，以及至少一种非晶陶瓷材料组成。本发明水溶性陶瓷型芯的制备步骤是：原料预处理、原料称量、混料、型芯成型、脱脂与烧结、二次烧结。本发明提出了一种高性能的水溶性陶瓷型芯材料和制备水溶性陶瓷型芯的方法，能够兼顾型芯的表面质量、尺寸精度、发气水平、力学强度、耐热性、水溶性、环保性等性能，满足铝合金科研生产的需要。，下面是一种水溶性陶瓷型芯材料和制备水溶性陶瓷型芯的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种水溶性陶瓷型芯材料，其特征在于：它由耐高温陶瓷材料、水溶性无机盐和金属氧化物，以及至少一种非晶陶瓷材料组成；水溶性无机盐所占的质量分数为10％～50％；水溶性金属氧化物所占的质量分数为2％～50％；非晶陶瓷材料所占的质量分数为0.1％～

30％；余量为耐高温陶瓷材料；所述的耐高温陶瓷材料包括氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化镁、氧化锌、尖晶石、莫来石、锆英石、硅灰石、氮化铝、氮化硅其中之一或几种材料的混合物，耐高温陶瓷材料的粉末粒度为50目～8000目；所述的水溶性无机盐为氯化钠、氯化钾、碳酸钾、碳酸钠、氯化钙、氯化镁、硫酸钠、硫酸镁；所述的水溶性金属氧化物为氧化钙；所述的非晶陶瓷材料包括无定形氧化硅、蒙脱土或硅藻土其中之一或几种材料的混合物，非晶陶瓷材料的粉末粒度为50目～8000目。

2.如权利要求1所述的水溶性陶瓷型芯的制备方法，其特征在于：制备的步骤如下：

2.1、原料预处理：

2.1.1、将耐高温陶瓷材料放入马弗炉中加热到800℃～1000℃，保温2h～5h；

2.1.2、将水溶性无机盐在转速300r/min～600r/min条件下球磨1h～5h，选取通过120目筛网后的粉末；

2.1.3、将水溶性金属氧化物放入研钵中研磨，选取通过120目筛网后的粉末，放入马弗炉中加热到800℃～1000℃，保温1h～5h；

2.1.4、将非晶陶瓷材料放入马弗炉中加热到500℃～800℃，保温2h～5h；

2.2、原料称量：按比例称取预处理后的耐高温陶瓷材料、水溶性无机盐、水溶性金属氧化物及非晶陶瓷材料；

2.3、混料：

2.3.1、将按比例称取预处理后的耐高温陶瓷材料、水溶性无机盐、水溶性金属氧化物、非晶陶瓷材料放入球磨机，并放入可膨胀石墨，可膨胀石墨的质量分数是上述原料固体粉末混合物的0.005％～0.05％，可膨胀石墨的粒径为100目～200目；在转速200r/min～

400r/min条件下球磨1h～5h直至均匀混合，得到固体粉末混合物；

2.3.2、配制增塑剂：增塑剂由石蜡、蜂蜡、聚乙烯及硬脂酸组成，其质量分数比为88：5：

2：5；将称量好的石蜡放入油浴锅在80℃熔化，然后加入称量好的聚乙烯在120℃机械搅拌至完全溶解，随后依次加入称量好的蜂蜡及硬脂酸，搅拌5min～10min；

2.3.3、将固体粉末混合物加入熔融的增塑剂中，在120℃温度条件下机械搅拌1h～8h得到均匀混合的浆料，其中增塑剂在浆料中所占的质量分数为10％～30％；

2.4、型芯成型：

2.4.1、将清洁后的模具放入烘箱中20℃～30℃加热0.5h～2h；

2.4.2、通过压蜡机将浆料压入模具中压注成型，压力为0.2MPa～1MPa，开模得到型芯坯体；

2.5、脱脂与烧结：

2.5.1、将型芯坯体埋入装有氧化铝填料的坩埚中，放入马弗炉中以1℃/min～5℃/min的升温速率依次加热至200℃保温1h～5h,加热至300℃保温1h～5h，加热至400℃保温1h～

5h，加热至500℃保温1h～5h；

2.5.2、以1℃/min～10℃/min的升温速率继续升温至700℃～900℃保温1h～3h,之后随炉冷却至室温；

2.6、二次烧结：从埋粉中取出经过烧结之后的型芯，并用毛刷清理表面，将清理后的型芯放入马弗炉中以5℃/min～10℃/min的升温速率升温至750℃～950℃保温0.5h～2h,之后随炉冷却至室温。

3.如权利要求2所述的水溶性陶瓷型芯的制备方法，其特征在于：对水溶性陶瓷型芯进行表面防水处理，具体步骤如下：

3.1、配制有机溶液：配制以丙酮为溶剂的环氧树脂或酚醛树脂有机溶液，树脂的质量分数为10％～50％；

3.2、表面上浆：将二次烧结后的型芯浸入配制好的有机溶液中1min～5min；

3.3、固化：将上浆后的型芯坯体取出，放入烘箱60℃～200℃加热0.1h～1h固化，然后随炉冷却。

说明书全文

一种水溶性陶瓷型芯材料和制备水溶性陶瓷型芯的方法

技术领域

[0001] 本发明属于精密铸造技术，涉及一种用于铝合金铸件的水溶性陶瓷型芯材料和制备水溶性陶瓷型芯的方法。

背景技术

[0002] 航空装备性能的不断提升对复杂内腔结构、高质量和高精度的轻合金铸件的需求量越来越大。铝合金质量轻同时具有优异的力学性能，因此在航空、航天、兵器及交通运输等领域有广泛的应用。含复杂内腔结构的铝合金铸件近净成型的关键是研制适用于铸件整体无余量成型的型芯材料，且型芯的性能(力学性能、热稳定性能、化学稳定性、表面质量、脱模容易程度等)优劣及工程可靠性高低直接影响到精铸件的合格率、铸造成本和产品质量。目前，一般采用的高温耐火陶瓷型芯，虽然具有高表面光洁度、高稳定性和高强度等优点，但其在铸件中脱除时需要在强碱溶液或氢氟酸中浸泡，或借助压力脱芯，一方面会造成严重的环境污染，另一方面也会对铝合金铸件产生损害，影响表面质量和尺寸精度。水溶性型芯遇水后强度显著降低或高度溃散，使其很容易从铸件中无残余地脱除而不需要专门的设备，因此备受复杂结构件精密铸造的青睐。目前广泛采用的尿素型芯和树脂砂芯，耐热性差、发气量大、强度低，导致铸件表面质量差、气孔缺陷多、变形及尺寸精度低，严重影响复杂铸件的成品合格率。为进一步提高精密铸件的生产效率，减少能耗，降低成本，急需开发一种更高性能的型芯。

[0003] 我国有关水溶性型芯产品及其应用的文献和专利非常少，且该项技术在精密铸件生产中应用的普及率非常低，已报道的水溶性型芯主要有水溶性盐芯和水溶性陶瓷型芯。前者存在表面质量差，强度低，脱芯困难，需要大量的水冲洗，回收困难等缺点(陶瓷技术有限责任公司.基于盐的型芯及其制备方法:中国,CN200980136389.X[P],2011-8-17；湖南江滨机器(集团)有限责任公司.铸造用水溶性复合盐芯材料、盐芯制备方法及制得的盐芯:中国,CN201010218306.6[P].2010-10-27)；而以耐火材料为主体的水溶性陶瓷型芯，有望获得较高的机械强度、耐火度和化学稳定性，以及较好的水溶性。这类水溶性陶瓷型芯主要以难溶耐火材料如氧化铝、硅酸锆、二氧化硅等为基材，可溶性无机盐(碱金属或碱土金属的氯化物、碳酸盐或硫酸盐等)为粘结剂，通过相应的成型工艺制成。然而就目前文献中的报道和实际的应用情况来看(江苏大学 .一种水溶性陶瓷型芯及其制备方法，
CN201210276204.9，2012-11-21.该专利得到的型芯的湿抗压强度为0.025MPa，干抗压强度为1.2MPa左右，强度偏低)，该类型芯仍然存在表面光洁度差、强度低等问题，很难在实际生产中推广。未检索到兼顾型芯的表面质量、发气水平、力学强度、耐热性、水溶性等性能的水溶性陶瓷型芯材料的公开文献。
发明内容：

[0004] 本发明的目的是：提出一种高性能的水溶性陶瓷型芯材料和制备水溶性陶瓷型芯的方法，以便兼顾型芯的表面质量、尺寸精度、发气水平、力学强度、耐热性、水溶性、环保性等性能，满足铝合金科研生产的需要。

[0005] 本发明的技术方案是：一种水溶性陶瓷型芯材料，其特征在于：它由耐高温陶瓷材料、水溶性无机盐和金属氧化物，以及至少一种非晶陶瓷材料组成；水溶性无机盐所占的质量分数为10％～50％；水溶性金属氧化物所占的质量分数为2％～50％；非晶陶瓷材料所占的质量分数为0.1％～30％；余量为耐高温陶瓷材料；所述的耐高温陶瓷材料包括氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化镁、氧化锌、尖晶石、莫来石、锆英石、硅灰石、氮化铝、氮化硅其中之一或几种材料的混合物，耐高温陶瓷材料的粉末粒度为50目～8000目；所述的水溶性无机盐为氯化钠、氯化钾、碳酸钾、碳酸钠、氯化钙、氯化镁、硫酸钠、硫酸镁；所述的水溶性金属氧化物为氧化钙；所述的非晶陶瓷材料包括无定形氧化硅、蒙脱土或硅藻土其中之一或几种材料的混合物，非晶陶瓷材料的粉末粒度为50目～8000目。

[0006] 如上面所述的水溶性陶瓷型芯的制备方法，其特征在于：制备的步骤如下：

[0007] 1、原料预处理：

[0008] 1.1、将耐高温陶瓷材料放入马弗炉中加热到800℃～1000℃，保温2h～5h；

[0009] 1.2、将水溶性无机盐在转速300r/min～600r/min条件下球磨1h～5h，选取通过120目筛网后的粉末；

[0010] 1.3、将水溶性金属氧化物放入研钵中研磨，选取通过120目筛网后的粉末，放入马弗炉中加热到800℃～1000℃，保温1h～5h；

[0011] 1.4、将非晶陶瓷材料放入马弗炉中加热到500℃～800℃，保温2h～5h；

[0012] 2、原料称量：按比例称取预处理后的耐高温陶瓷材料、水溶性无机盐、水溶性金属氧化物及非晶陶瓷材料，配制固体粉末混合物；

[0013] 3、混料：

[0014] 3.1、将按比例称取预处理后的耐高温陶瓷材料、水溶性无机盐、水溶性金属氧化物、非晶陶瓷材料放入球磨机，并放入可膨胀石墨，可膨胀石墨的质量分数是上述原料固体粉末混合物的0.005％～0.05％，可膨胀石墨的粒径为100目～200目；在转速200r/min～400r/min条件下球磨1h～5h直至均匀混合，得到固体粉末混合物；

[0015] 3.2、配制增塑剂：增塑剂由石蜡、蜂蜡、聚乙烯及硬脂酸组成，其质量分数比为88：5：2：5；将称量好的石蜡放入油浴锅在80℃熔化，然后加入称量好的聚乙烯在120℃机械搅拌至完全溶解，随后依次加入称量好的蜂蜡及硬脂酸，搅拌5min～10min；

[0016] 3.3、将固体粉末混合物加入熔融的增塑剂中，在120℃温度条件下机械搅拌1h～8h得到均匀混合的浆料，其中增塑剂在浆料中所占的质量分数为10％～30％；

[0017] 4、型芯成型：

[0018] 4.1、将清洁后的模具放入烘箱中20℃～30℃加热0.5h～2h；

[0019] 4.2、通过压蜡机将浆料压入模具中压注成型，压力为0.2MPa～1MPa，开模得到型芯坯体；

[0020] 5、脱脂与烧结：

[0021] 5.1、将型芯坯体埋入装有氧化铝填料的坩埚中，放入马弗炉中以1℃/min～5℃/min的升温速率依次加热至200℃保温2h,加热至300℃保温2h，加热至400℃保温2h，加热至500℃保温2h；

[0022] 5.2、以1℃/min～10℃/min的升温速率继续升温至700℃～900℃保温1h～3h,之后随炉冷却至室温；

[0023] 6、二次烧结：从埋粉中取出经过烧结之后的型芯，并用毛刷清理表面，将清理后的型芯放入马弗炉中以5℃/min～10℃/min的升温速率升温至750℃～950℃保温0.5h～2h,之后随炉冷却至室温。

[0024] 本发明的优点是：提出了一种高性能的水溶性陶瓷型芯材料和制备水溶性陶瓷型芯的方法，能够兼顾型芯的表面质量、尺寸精度、发气水平、力学强度、耐热性、水溶性、环保性等性能，满足了科研生产的需要。

具体实施方式

[0025] 下面对本发明做进一步详细说明。一种水溶性陶瓷型芯材料，其特征在于：它由耐高温陶瓷材料、水溶性无机盐和金属氧化物，以及至少一种非晶陶瓷材料组成；水溶性无机盐所占的质量分数为10％～50％；水溶性金属氧化物所占的质量分数为2％～50％；非晶陶瓷材料所占的质量分数为0.1％～30％；余量为耐高温陶瓷材料；所述的耐高温陶瓷材料包括氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化镁、氧化锌、尖晶石、莫来石、锆英石、硅灰石、氮化铝、氮化硅其中之一或几种材料的混合物，耐高温陶瓷材料的粉末粒度为50目～8000目；所述的水溶性无机盐为氯化钠、氯化钾、碳酸钾、碳酸钠、氯化钙、氯化镁、硫酸钠、硫酸镁；所述的水溶性金属氧化物为氧化钙；所述的非晶陶瓷材料包括无定形氧化硅、蒙脱土或硅藻土其中之一或几种材料的混合物，非晶陶瓷材料的粉末粒度为50目～8000目。

[0026] 如上面所述的水溶性陶瓷型芯的制备方法，其特征在于：制备的步骤如下：

[0027] 1、原料预处理：

[0028] 1.1、将耐高温陶瓷材料放入马弗炉中加热到800℃～1000℃，保温2h～5h；

[0029] 1.2、将水溶性无机盐在转速300r/min～600r/min条件下球磨1h～5h，选取通过120目筛网后的粉末；

[0030] 1.3、将水溶性金属氧化物放入研钵中研磨，选取通过120目筛网后的粉末，放入马弗炉中加热到800℃～1000℃，保温1h～5h；

[0031] 1.4、将非晶陶瓷材料放入马弗炉中加热到500℃～800℃，保温2h～5h；

[0032] 2、原料称量：按比例称取预处理后的耐高温陶瓷材料、水溶性无机盐、水溶性金属氧化物及非晶陶瓷材料，配制固体粉末混合物；

[0033] 3、混料：

[0034] 3.1、将按比例称取预处理后的耐高温陶瓷材料、水溶性无机盐、水溶性金属氧化物、非晶陶瓷材料放入球磨机，并放入可膨胀石墨，可膨胀石墨的质量分数是上述原料固体粉末混合物的0.005％～0.05％，可膨胀石墨的粒径为100目～200目；在转速200r/min～400r/min条件下球磨1h～5h直至均匀混合，得到固体粉末混合物；

[0035] 3.2、配制增塑剂：增塑剂由石蜡、蜂蜡、聚乙烯及硬脂酸组成，其质量分数比为88：5：2：5；将称量好的石蜡放入油浴锅在80℃熔化，然后加入称量好的聚乙烯在120℃机械搅拌至完全溶解，随后依次加入称量好的蜂蜡及硬脂酸，搅拌5min～10min；

[0036] 3.3、将固体粉末混合物加入熔融的增塑剂中，在120℃温度条件下机械搅拌1h～8h得到均匀混合的浆料，其中增塑剂在浆料中所占的质量分数为10％～30％；

[0037] 4、型芯成型：

[0038] 4.1、将清洁后的模具放入烘箱中20℃～30℃加热0.5h～2h；

[0039] 4.2、通过压蜡机将浆料压入模具中压注成型，压力为0.2MPa～1MPa，开模得到型芯坯体；

[0040] 5、脱脂与烧结：

[0041] 5.1、将型芯坯体埋入装有氧化铝填料的坩埚中，放入马弗炉中以1℃/min～5℃/min的升温速率依次加热至200℃保温2h,加热至300℃保温2h，加热至400℃保温2h，加热至500℃保温2h；

[0042] 5.2、以1℃/min～10℃/min的升温速率继续升温至700℃～900℃保温1h～3h,之后随炉冷却至室温；

[0043] 6、二次烧结：从埋粉中取出经过烧结之后的型芯，并用毛刷清理表面，将清理后的型芯放入马弗炉中以5℃/min～10℃/min的升温速率升温至750℃～950℃保温0.5h～2h,之后随炉冷却至室温。

[0044] 如上面所述的水溶性陶瓷型芯的制备方法，其特征在于：对水溶性陶瓷型芯进行表面防水处理，具体步骤如下：

[0045] 1、配制有机溶液：配制以丙酮为溶剂的环氧树脂或酚醛树脂有机溶液，树脂的质量分数为10％～50％；

[0046] 2、表面上浆：将烧结后的型芯浸入配制好的有机溶液中1min～5min；

[0047] 3、固化：将上浆后的型芯坯体取出，放入烘箱60℃～200℃加热0.1h～1h固化，然后随炉冷却。

[0048] 对型芯进行表面防水处理，以防止其在空气中存放期间性能变差，同时增加型芯的强度便于运输保存。

[0049] 实施例1

[0050] 一种水溶性陶瓷型芯材料，由粒度为2000目的氧化铝粉末、氯化钠、氧化钙及粒度为500目的非晶二氧化硅粉末组成；其中氧化铝粉末所占的质量分数为57％，氯化钠所占的质量分数为30％，氧化钙所占的质量分数为5％，非晶二氧化硅所占的质量分数为8％。

[0051] 由上面所述的水溶性陶瓷型芯材制备料水溶性陶瓷型芯的方法，其制备的步骤如下：

[0052] 1、原料预处理：

[0053] 1.1、将氧化铝粉末放入马弗炉中加热到850℃，保温3h；

[0054] 1.2、将氯化钠在转速500r/min条件下球磨1h，选取通过120目筛网后的粉末；

[0055] 1.3、将氧化钙放入研钵中研磨，选取通过120目筛网后的粉末，放入马弗炉中加热到800℃，保温1h；

[0056] 1.4、将非晶二氧化硅粉末放入马弗炉中加热到800℃，保温3h；

[0057] 2、原料称量：称取氧化铝粉末57g、氯化钠30g、氧化钙粉末5g、二氧化硅粉末8g；

[0058] 3、混料：

[0059] 3.1、将以上原料放入球磨机，并放入粒径为120目的可膨胀石墨0.01g，在转速300r/min条件下球磨1h直至均匀混合，得到固体粉末混合物；

[0060] 3.2、配制增塑剂：称取石蜡17.6g置于不锈钢烧杯，并在温度为80℃的恒温油浴锅中熔化，然后加入聚乙烯0.4g，并在120℃搅拌，待聚乙烯完全溶解，随后加入蜂蜡1.0g、硬脂酸1.0g，搅拌5min；

[0061] 3.3、将固体粉末混合物加入熔融的增塑剂中，在120℃温度条件下机械搅拌1h得到均匀混合的浆料；

[0062] 4、型芯成型：

[0063] 4.1、将清洁后的模具放入烘箱中25℃加热0.5h；

[0064] 4.2、通过压蜡机将浆料压入模具中压注成型，压力为1MPa，开模得到型芯坯体，尺寸为长120mm×宽10mm×厚4mm；

[0065] 5、脱脂与烧结：

[0066] 5.1、将型芯坯体埋入装有氧化铝填料的坩埚中，放入马弗炉中以2℃/min的升温速率依次加热至200℃保温2h,加热至300℃保温2h，加热至400℃保温2h，加热至500℃保温2h；

[0067] 5.2、以5℃/min的升温速率继续升温至800℃保温2h,之后随炉冷却至室温；

[0068] 6、二次烧结：从埋粉中取出经过烧结之后的型芯，并用毛刷清理表面，将清理后的型芯放入马弗炉中以5℃/min的升温速率升温至820℃保温1h,之后随炉冷却至室温，得到烧结后的型芯样品，弯曲强度为约10MPa。

[0069] 实施例2

[0070] 一种水溶性陶瓷型芯材料，由粒度为200目的氧化铝粉末、氯化钾、氧化钙及粒度为1000目的非晶二氧化硅粉末组成；其中氧化铝粉末所占的质量分数为67％，氯化钾所占的质量分数为20％，氧化钙所占的质量分数为8％，非晶二氧化硅所占的质量分数为5％。

[0071] 由上面所述的水溶性陶瓷型芯材制备料水溶性陶瓷型芯的方法，其制备的步骤如下：

[0072] 1、原料预处理：

[0073] 1.1、将氧化铝粉末放入马弗炉中加热到820℃，保温3h；

[0074] 1.2、将氯化钾在转速500r/min条件下球磨1h，选取通过120目筛网后的粉末；

[0075] 1.3、将氧化钙放入研钵中研磨，选取通过120目筛网后的粉末，放入马弗炉中加热到850℃，保温1h；

[0076] 1.4、将非晶二氧化硅粉末放入马弗炉中加热到800℃，保温3h；

[0077] 2、原料称量：称取氧化铝粉末67g、氯化钾20g、氧化钙粉末8g、二氧化硅粉末5g；

[0078] 3、混料：

[0079] 3.1、将以上原料放入球磨机，并放入粒径为120目的可膨胀石墨0.015g，在转速300r/min条件下球磨1h直至均匀混合，得到固体粉末混合物；

[0080] 3.2、配制增塑剂：称取石蜡17.6g置于不锈钢烧杯，并在温度为80℃的恒温油浴锅中熔化，然后加入聚乙烯0.4g，并在120℃搅拌，待聚乙烯完全溶解，随后加入蜂蜡1.0g、硬脂酸1.0g，搅拌5min；

[0081] 3.3、将固体粉末混合物加入熔融的增塑剂中，在120℃温度条件下机械搅拌1h得到均匀混合的浆料；

[0082] 4、型芯成型：

[0083] 4.1、将清洁后的模具放入烘箱中20℃加热1h；

[0084] 4.2、通过压蜡机将浆料压入模具中压注成型，压力为1MPa，开模得到型芯坯体，尺寸为长120mm×宽10mm×厚4mm；

[0085] 5、脱脂与烧结：

[0086] 5.1、将型芯坯体埋入装有氧化铝填料的坩埚中，放入马弗炉中以3℃/min的升温速率依次加热至200℃保温3h,加热至300℃保温2h，加热至400℃保温2h，加热至500℃保温2h；

[0087] 5.2、以8℃/min的升温速率继续升温至780℃保温2h,之后随炉冷却至室温；

[0088] 6、二次烧结：从埋粉中取出经过烧结之后的型芯，并用毛刷清理表面，将清理后的型芯放入马弗炉中以8℃/min的升温速率升温至800℃保温1h,之后随炉冷却至室温，得到烧结后的型芯样品，弯曲强度约为8MPa。

[0089] 实施例3

[0090] 一种水溶性陶瓷型芯材料，由粒度为800目的氧化铝粉末、硫酸钠、氧化钙及粒度为2000目的非晶二氧化硅粉末组成；其中氧化铝粉末所占的质量分数为52％，硫酸钠所占的质量分数为35％，氧化钙所占的质量分数为10％，非晶二氧化硅所占的质量分数为3％。

[0091] 由上面所述的水溶性陶瓷型芯材制备料水溶性陶瓷型芯的方法，其制备的步骤如下：

[0092] 1、原料预处理：

[0093] 1.1、将氧化铝粉末放入马弗炉中加热到900℃，保温3h；

[0094] 1.2、将硫酸钠在转速400r/min条件下球磨1h，选取通过120目筛网后的粉末；

[0095] 1.3、将氧化钙放入研钵中研磨，选取通过120目筛网后的粉末，放入马弗炉中加热到900℃，保温1h；

[0096] 1.4、将非晶二氧化硅粉末放入马弗炉中加热到800℃，保温3h；

[0097] 2、原料称量：称取氧化铝粉末52g、硫酸钠35g、氧化钙粉末10g、二氧化硅粉末3g；

[0098] 3、混料：

[0099] 3.1、将以上原料放入球磨机，并放入粒径为120目的可膨胀石墨0.015g，在转速300r/min条件下球磨1h直至均匀混合，得到固体粉末混合物；

[0100] 3.2、配制增塑剂：称取石蜡17.6g置于不锈钢烧杯，并在温度为80℃的恒温油浴锅中熔化，然后加入聚乙烯0.4g，并在120℃搅拌，待聚乙烯完全溶解，随后加入蜂蜡1.0g、硬脂酸1.0g，搅拌5min；

[0101] 3.3、将固体粉末混合物加入熔融的增塑剂中，在120℃温度条件下机械搅拌1h得到均匀混合的浆料；

[0102] 4、型芯成型：

[0103] 4.1、将清洁后的模具放入烘箱中30℃加热0.5h；

[0104] 4.2、通过压蜡机将浆料压入模具中压注成型，压力为0.3MPa，开模得到型芯坯体；

[0105] 5、脱脂与烧结：

[0106] 5.1、将型芯坯体埋入装有氧化铝填料的坩埚中，放入马弗炉中以1℃/min的升温速率依次加热至200℃保温2h,加热至300℃保温2h，加热至400℃保温2h，加热至500℃保温2h；

[0107] 5.2、以10℃/min的升温速率继续升温至880℃保温2h,之后随炉冷却至室温；

[0108] 6、二次烧结：从埋粉中取出经过烧结之后的型芯，并用毛刷清理表面，将清理后的型芯放入马弗炉中以10℃/min的升温速率升温至900℃保温1h,之后随炉冷却至室温，得到烧结后的型芯样品。

[0109] 如上面所述的水溶性陶瓷型芯的制备方法，其特征在于：对水溶性陶瓷型芯进行表面防水处理，具体步骤如下：

[0110] 1、配制有机溶液：配制以丙酮为溶剂的环氧树脂有机溶液，树脂的质量分数为20％；

[0111] 2、表面上浆：将二次烧结后的型芯浸入有机溶液中3min；

[0112] 3、固化：将上浆后的型芯坯体取出，放入烘箱80℃加热1h固化，然后随炉冷却，得到的型芯样品强度高、易保存。

[0113] 实施例4

[0114] 一种水溶性陶瓷型芯材料，由粒度为3000目的氧化铝粉末、氯化钠、氧化钙及粒度为1200目的非晶二氧化硅粉末组成；其中氧化铝粉末所占的质量分数为55％，氯化钠所占的质量分数为32％，氧化钙所占的质量分数为8％，非晶二氧化硅所占的质量分数为5％。

[0115] 由上面所述的水溶性陶瓷型芯材制备料水溶性陶瓷型芯的方法，其制备的步骤如下：

[0116] 1、原料预处理：

[0117] 1.1、将氧化铝粉末放入马弗炉中加热到850℃，保温4h；

[0118] 1.2、将氯化钠在转速500r/min条件下球磨2h，选取通过120目筛网后的粉末；将氧化钙放入研钵中研磨，选取通过120目筛网后的粉末，放入马弗炉中加热到800℃，保温1h；

[0119] 1.3、将非晶二氧化硅粉末放入马弗炉中加热到800℃，保温3h；

[0120] 2、原料称量：称取氧化铝粉末275g、氯化钠160g、氧化钙粉末40g、二氧化硅粉末25g；

[0121] 3、混料：

[0122] 3.1、将以上原料放入球磨机，并放入粒径为120目的可膨胀石墨0.08g，在转速300r/min条件下球磨3h直至均匀混合，得到固体粉末混合物；

[0123] 3.2、配制增塑剂：称取石蜡88g置于不锈钢烧杯，并在温度为80℃的恒温油浴锅中熔化，然后加入聚乙烯2g，并在120℃搅拌，待聚乙烯完全溶解，随后加入蜂蜡5g、硬脂酸5g，搅拌10min；

[0124] 3.3、将固体粉末混合物加入熔融的增塑剂中，在120℃温度条件下机械搅拌3h得到均匀混合的浆料；

[0125] 4、型芯成型：

[0126] 4.1、将清洁后的模具放入烘箱中25℃加热1h；

[0127] 4.2、通过压蜡机将浆料压入模具中压注成型，压力为1MPa，开模得到型芯坯体；

[0128] 5、脱脂与烧结：

[0129] 5.1、将型芯坯体埋入装有氧化铝填料的坩埚中，放入马弗炉中以2℃/min的升温速率依次加热至200℃保温4h,加热至300℃保温3h，加热至400℃保温3h，加热至500℃保温3h；

[0130] 5.2、以5℃/min的升温速率继续升温至800℃保温2h,之后随炉冷却至室温；

[0131] 6、从埋粉中取出经过烧结之后的型芯，并用毛刷清理表面，将清理后的型芯放入

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水溶性膜-专利编号CN110352131A	2020-05-13	888
水溶性膜-专利编号CN101535385B	2020-05-11	831
水溶性膜-专利编号CN101535385B8	2020-05-13	939
水溶性膜-专利编号CN101203551B	2020-05-11	265
水溶性膜-专利编号CN101535385A	2020-05-12	418
水溶性漆-专利编号CN1247717C	2020-05-12	544
水溶性漆-专利编号CN1544555A	2020-05-12	625
水溶性膜-专利编号CN101203551A	2020-05-11	591
水溶性膜-专利编号CN110382229A	2020-05-11	396
一种水溶性生物降解型高尔夫球及其制备方法-专利编号CN101396600B	2020-05-13	378

一种水溶性陶瓷型芯材料和制备水溶性陶瓷型芯的方法

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