空心渦輪葉片陶瓷鑄型凝膠成型工藝及表面質(zhì)量研究.pdf

1、基于快速成型的整體式陶瓷鑄型制備技術(shù)為解決空心渦輪葉片的制造難題提供了新途徑。為獲取結(jié)構(gòu)完整、高性能的空心渦輪葉片整體式陶瓷鑄型,本文重點(diǎn)對(duì)鑄型陶瓷漿料、真空動(dòng)態(tài)注模成型工藝及鑄型表面質(zhì)量進(jìn)行了研究。
　　研究了空心渦輪葉片陶瓷鑄型漿料的制備方法。從陶瓷鑄型成型性和燒成性方面考慮,確定了基體材料為電熔剛玉、礦化劑為氧化鎂及納米氧化釔。實(shí)驗(yàn)研究了粗細(xì)剛玉粉料配比對(duì)陶瓷漿料流動(dòng)性、鑄型收縮率及高溫力學(xué)性能的影響規(guī)律,確定了最佳的粗細(xì)粉

2、配比。通過有機(jī)單體含量對(duì)凝膠注模工藝的影響實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了陶瓷漿料中有機(jī)單體含量的合理調(diào)控。設(shè)計(jì)正交表L9(34)對(duì)漿料流變性能進(jìn)行了正交實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示分散劑加入量3wt%,球磨時(shí)間1h左右,PH值為9,可制備出低粘度、流動(dòng)性好的陶瓷漿料。
　　研究了空心渦輪葉片陶瓷鑄型真空動(dòng)態(tài)注模成型工藝參數(shù)。結(jié)合真空度對(duì)漿料中水的蒸發(fā)量,制定了合理的真空值(-0.09MPa),保證了真空注模的有效性。研究了固化劑和溫度對(duì)凝膠反應(yīng)的影響規(guī)律,確定引

3、發(fā)劑APS加入量0.6wt%,催化劑TEMED加入量0.05wt%,溫度25℃,可實(shí)現(xiàn)真空注?？煽匦怨袒?。采用自制的U型標(biāo)準(zhǔn)式樣對(duì)陶瓷漿料充型能力進(jìn)行了研究,結(jié)果表明本工藝制備的陶瓷漿料完全滿足注模要求,并確定了較優(yōu)的澆注工藝參數(shù):澆注溫度25℃,采用振動(dòng)物理場(振幅為1mm~3mm,振動(dòng)頻率為30~60HZ)。實(shí)驗(yàn)研究了工藝參數(shù)對(duì)陶瓷鑄型性能的影響,結(jié)果表明,采用真空動(dòng)態(tài)成型工藝對(duì)素坯強(qiáng)度及燒結(jié)體強(qiáng)度均有較大的提高。
　　研究了