尺寸分布和比表面积
陶瓷颗粒尺寸及分布对浆料的黏度等工艺流动性能和烧结之后型芯的致密度
孔隙率、表面光洁度、水溶性能、强度等有重要影响。一般情况下，粉料中
颗粒粒径越小，粉料的比表面积越大，相同比例的增塑剂条件下，浆料流动
性越差。当固相体积分数一定时，黏度随颗粒尺寸的减小而增大。因此，型
芯制备中常用粒径多重分布的粉末(同种或不同)，经充分均匀混合，在固相
颗粒体积分数比较高的情况下获得更好的填充性。通常采用粗粒径粉料作为
骨架，配以适量的细颗粒作为黏结剂和填充材料，保证型芯材料烧结之后的强
度和尺寸稳定性。
随着纳米技术的发展，采用纳米级陶瓷粉末来改性传统陶瓷材料和制备纳米
陶瓷材料的研究逐渐增多。通过在陶瓷中加入或生成纳米级颗粒、晶须、晶
片纤维等使晶粒、晶界以及他们之间的结合达到纳米水平，能够使材料的强
度、韧性和超塑性大幅度提高，并降低烧结温度，克服了工程陶瓷的许多不
足[12]。例如，甘肃陶瓷型芯，在不同粒度的Al2O3微粉基体中加入SiO2纳米粉，陶瓷型芯石膏型芯，通过特殊
的粉体分散及热压铸方法制备出Al2O3/SiO2纳米复合陶瓷型芯。结果表明
，加入SiO2纳米粉后，材料的流动性得到改善，陶瓷型芯的抗弯强度提高
，烧结温度降低；在不同物料组成的纳米复合陶瓷型芯中，粗细物料搭配的
基体其抗弯强度也较高
3 常用的陶瓷型芯
3．1 氧化硅系列陶瓷型芯
氧化硅系列陶芯是以石英玻璃粉作为基体材料，添加锆英粉、莫来石或稀
土氧化物等作为矿化剂，陶瓷型芯易清理砂芯，依靠控制方石英的数量来保证陶芯的综合性能。
陶芯的烧成温度为 1150～1250 oC，使用温度为 1520～1550 oC。
由于石英玻璃的线膨胀系数小，陶瓷型芯可振动清理陶瓷型芯，稳定性好，所以在国内外被广泛用作陶
瓷型芯的基体材料。美国 Howmet 公司和 GE公 司等都研制成了多种成分
的硅基陶芯并
大量应用于定向凝固空心涡轮叶片 J，我国的北京航空材料研究院、西北工
业大学和中科院金属研究所也进行
了很多硅基陶芯的研究工作，目前国内几乎所有的叶片生产厂家陶瓷型芯的
材料还是以硅基为主。但硅基陶芯主要用于铸造浇注温度较低的柱晶叶片，
当使用温度超过 1550oI=而浇注单 晶叶片时，硅基陶芯的高温稳定性下降，
易于蠕变变形，导致叶片的合格率很低，特别是合金中含 AJ，Hf和 C时 ，
在 1550 oC以上硅基 陶芯会与之发生化学反应，因此硅基陶芯不适合浇注
更高温度的单晶和共晶叶片。
3．2 氧化铝系列陶瓷型芯
氧化铝系列陶芯以电熔刚玉作为基体材料，添加MgO，Si02，Ti02及稀土氧
化物作为矿化剂。由于 aAl203 具有 Si02无法 比拟的热强性和热稳定性，
而且电熔刚玉在焙烧和使用过程中没有晶型转变，结构稳定，耐高温性能好，
随温度升高，刚玉陶芯和刚玉型壳又具有相匹配的线膨胀系数，因此铝基陶芯
很适于铸造单晶和共晶叶片。其烧成温度高于 1300oC，使用温度为 1520～
甘肃陶瓷型芯、锋东新材料、陶瓷型芯石膏型芯由佛山市锋东复合材料有限公司提供。甘肃陶瓷型芯、锋东新材料、陶瓷型芯石膏型芯是佛山市锋东复合材料有限公司（www.fdcomposite.com）今年全新升级推出的，以上图片仅供参考，请您拨打本页面或图片上的联系电话，索取新的信息，联系人：张志锋。
