多层壁陶瓷型芯内腔熔芯的制备及性能研究

作者：张朋; 李鑫; 季惠明; 牛书鑫; 姚建省; 王丽丽; 李晓雷^*

来源：重庆大学学报, 2021, 44(10): 46-54.

• 陶瓷材料
• 表面粗糙度
• 陶瓷型芯
• 预制夹芯法

采用预制夹芯法制备多层壁陶瓷型芯因具有工艺简便、成型精度高等优点受到关注。笔者以聚乙二醇(PEG)为增塑剂,石墨、石英玻璃粉为填料,制备了可熔夹芯;通过二次注射成型制备了多层壁陶瓷型芯坯体,实现了熔芯/型芯的一体脱脂。研究了聚乙二醇分子量对熔芯浆料及制备坯体性能的影响,结果表明:当PEG分子量不超过2 000时,增塑剂分子量对熔芯性能的影响较小,随着PEG分子量继续增加,坯体内缺陷增加导致性能变差;采用PEG2000制备的熔芯坯体具有最佳的综合性能,其抗弯强度、高温变形量和表面粗糙度分别为13.0 MPa、2.94 mm和1.18μm。研究了熔芯/型芯的一体化脱脂行为,经过脱脂和烧结,熔芯被完全烧蚀,形成了陶瓷型芯的空腔结构,且熔芯脱除对陶瓷型芯的结构完整性和精度未产生不良影响。陶瓷型芯制件的尺寸公差不超过±0.15 mm,空心内腔表面粗糙度为1.81μm,满足高温浇铸对陶瓷型芯尺寸精度的要求。

• 单位
  中国航发北京航空材料研究院; 天津大学