水溶性陶瓷型芯的制备及性能研究.pdf

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1、oct．2013铸造V0I．62NO．10F0UNDRY·999·水溶性陶瓷型芯的制备及性能研究贾志宏，王顺成，朱翔，郑巧燕，林杨慧，赵玉涛，马德新，马铭泽，徐亮(江苏大学材料科学与工程学院，江苏镇江212叭3)摘要：制备了一种以锆砂、电熔刚玉粉为基体材料，氯化钠为粘结剂，聚乙二醇作为增塑剂混合焙烧而成的水溶性陶瓷型芯。结果表明，水溶性陶瓷型芯的湿压强度可达No．020MPa，干抗拉强度可达到1．2MPa，变形量小，型芯的水溶速率高达51．85g／(min·m2)。同时对影响型芯的湿压强度、干拉强度、水溶性等性能的工艺因素及机理进行了探讨，并利用扫描电镜和能谱仪对型芯进行

2、了EDs能谱微观分析。关键词：水溶性陶瓷型芯；配比；微观结构；力学性能中图分类号：TG221．1文献标识码：A文章编号：100l一4977(2013)10—0999—04PreparationandPropertiesResearchofWater—Soluble_‘、eramICOreJIAZhi—hong，WANGShun—cheng，ZHUXiang，ZHENGQiao—yan，LINYang—hui，ZHAOYu—tao，MADe—xin，MAMing—ze，XULiang(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，Jiangs

3、uUniversity，Zhenjiang212013，Jiangsu，China)Abstract：Awater．solubleceramiccorematerialiSpreparedwhichiScomposedofparentmaterial，zirconsand’fusedaluminapowder,polyethyleneglycolplasticzer,sodiumchloridebinder．Theresultsindicatethatthegreencompressionstrengthofthesolubleceramiccorecanreach0．0

4、20MPa．drytensilestrengthisashighas1-20MPa,anddeformationiSsmal1．Thesolubilityofsuitablecorematerialis51．85g／(min·m．Thewetcompressionstrength，drytensilestrength，watersolubilitywerestudied,andthemicrostructureswereanalyzedbyscanningelectronmicroscopyandX—raydiffraction．Keywords：watersoluble

5、ceramiccore；compositionratio；microstructure；mechanicalproperties随着汽车工业、船舶、兵器及宇航工业的发展，度、耐火度，在浇注时能够抵抗住金属液的冲击，并精密铸件的应用日益广泛，并向高精度和结构复杂化且在浇注完成后，型芯脱除方便[句。本实验研究中，以方向发展，这对铸造提出了更高的要求。陶瓷型芯在锆砂和电熔刚玉粉为基体材料，氯化钠为粘结剂，聚复杂形状铸件内腔的成形过程中具有较大的应用前景。乙二醇为增塑固化剂，通过一定的工艺方案制成型芯，使用陶瓷芯来成形的铸件内腔及孔道清理时，一般采并对其强度、水溶性能和相关影响因

6、素进行了分析。用混合碱法、碱溶液法、压力脱芯法、氢氟酸法等_1-4]。1试验方法这些方法中，有的对铸件有腐蚀性，有的产生有毒物质对环境造成污染，有的脱除工艺复杂还需要专用设1．1原材料及配比备(如压力脱芯法)。这些都将造成生产中，费时、费试验用原材料包括电熔刚玉粉(ol—A1：O，)(320力、费工，带来诸多不便。目)、锆砂(ZrSiO)(100／200目筛)、聚乙二醇水溶性陶瓷型芯能够很好地解决上述这些问题，(PEG)(分子量200024000)、氯化钠(NaC1)(分析且在铸件浇注时不产生有害气体，清理时方便快捷，纯，70目)。水溶性陶瓷型芯的配比如表1所示。无振动与

7、噪音嘲。铸件成形后通过用水溶解可将型芯溶1．2试样制备工艺解或溃散，使型芯易于清除f2]。并使铸件具有洁净光滑(1)混砂。氯化钠经球磨机球磨处理，使其粒度的内表面和良好的尺寸精度，同时节省劳力并改善铸达到120目；然后将其与锆砂、电熔刚玉粉末放入桶式造车间的环境卫生。混料机中，干混10min；再加入饱和氯化钠溶液、聚理想的水溶性陶瓷型芯，不仅要有足够的机械强乙二醇和适量的水进行湿混20min。混合充分后加热基金项目：江苏省(工业)科技支撑计划(BE2011142)；江苏省高校优秀科技创新团队计划(苏教科[201111l号)。收