1.本发明属于精密铸造行业，具体地说是一种采用碳纤维强化模壳的方法。
背景技术：
2.目前，精密铸造的模壳大多存在薄壁处模壳开裂和鼓胀的情况，大多是通过增加陶瓷棒、增加模壳层数来解决模壳开裂和鼓胀的问题。
技术实现要素：
3.本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种能解决模壳开裂和鼓胀问题、可以提高每层模壳的强度、减少模壳的层数、降低制壳原材料的使用量、能使铸件快速冷却、提高铸件的冶金合格率的采用碳纤维强化模壳的方法。
4.按照本发明提供的技术方案，所述采用碳纤维强化模壳的方法，该方法包括以下步骤：s1、将快速搅拌机放入配浆桶中，在配浆桶中加入80~120l、固体含量为20%~35%的硅溶胶，启动搅拌机进行搅拌；s2、在配浆桶中加入0.8~1.2l的润湿剂与0.8~1.2l的消泡剂；s3、在配浆桶中加入150~260克、直径为5~10微米、长度为10~20微米的碳纤维；s4、在配浆桶中分步逐渐加入250~375千克锆英粉；s5、锆英粉完全加入后继续搅拌7~10小时，制浆完成，并将浆料倒入浆料桶中；s6、将组树好的蜡模组件浸入浆料桶中5~15秒，然后取出并转动，用压缩空气将蜡模上的气泡吹掉；s7、将沾浆好的蜡模组件在淋砂机中均匀淋砂，然后将模壳组件放置于温度为22~24℃、湿度为40%~50%的环境下干燥10~15小时；s8、重复步骤s6与步骤s7，直到目标层数；s9、将模壳组价放入浆料桶中，然后取出在温度为22~24℃、湿度为40%~50%的环境下干燥48~72小时；s10、模壳组件干燥后，将模壳组件放入脱蜡釜中脱蜡；s11、将脱蜡后的模壳组件放入焙烧炉中焙烧，焙烧温度为850~950℃，保温时间为3.5~6小时，然后随炉冷却；s12、冷却结束，模壳制作完成。
5.作为优选，步骤s2中润湿剂的成分为非离子复合磷酸酯，且非离子复合磷酸酯的质量百分比浓度为16%~20%，其余为水。
6.作为优选，步骤s2中消泡剂的有效成分为聚硅氧烷，且聚硅氧烷的质量百分比浓度为5%~10%，其余为水。
7.本发明是采用高强度的碳纤维来增强模壳的强度，能够起到有效地解决模壳开裂和鼓胀问题，同时由于碳纤维提高了每层模壳的强度，从而可以减少制壳层数，减少制壳原
材料的使用量，能使铸件快速冷却，提高铸件冶金合格率的作用。
具体实施方式
8.下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
9.以下实施例使用的润湿剂由ilco-chemikalien gmbh corporation提供，型号为04.000204。
10.以下实施例使用的消泡剂由huntsman corporation（德国亨兹曼公司）提供，型号为04.000016。
11.实施例1一种采用碳纤维强化燃气轮机的等轴晶动力叶片模壳的方法，该方法包括以下步骤：s1、将快速搅拌机放入配浆桶中，在配浆桶中加入100l、固体含量为30%的硅溶胶，启动搅拌机进行搅拌；s2、在配浆桶中加入1l的润湿剂与1l的消泡剂，润湿剂中的非离子复合磷酸酯的质量百分比浓度控制为18%，消泡剂中的聚硅氧烷的质量百分比浓度控制为8%；s3、在配浆桶中加入200克、直径为8微米、长度为15微米的碳纤维；s4、在配浆桶中分步逐渐加入300千克锆英粉；s5、锆英粉完全加入后继续搅拌9小时，制浆完成，并将浆料倒入浆料桶中；s6、将组树好的蜡模组件浸入浆料桶中10秒，然后取出转动两圈后，用压缩空气将蜡模上的气泡吹掉；s7、将沾浆好的蜡模组件在淋砂机中均匀淋砂，然后将模壳组件放置于温度为23℃、湿度为45%的环境下干燥13小时；s8、重复步骤s6与步骤s7共9次，直到目标层数10层；s9、将模壳组价放入浆料桶中，然后取出在温度为23℃、湿度为45%的环境下干燥60小时；s10、模壳组件干燥后，将模壳组件放入脱蜡釜中脱蜡；s11、将脱蜡后的模壳组件放入焙烧炉中焙烧，焙烧温度为900℃，保温时间为5小时，然后随炉冷却；s12、冷却结束，模壳制作完成。
12.通过实施例1得到的燃气轮机的等轴晶动力叶片模壳的强度为9.5mpa，燃气轮机的等轴晶动力叶片模壳的成品率可达95%，由于具有开裂和鼓胀等缺陷而导致的废品率降低至5%。
13.而采用常规方法得到的燃气轮机的等轴晶动力叶片模壳的强度为7.5pa，燃气轮机的等轴晶动力叶片模壳的成品率仅为80%，由于具有开裂和鼓胀等缺陷而导致的废品率可达20%。
14.实施例2一种采用碳纤维强化航空发动机的等轴晶静止叶片模壳的方法，该方法包括以下步骤：s1、将快速搅拌机放入配浆桶中，在配浆桶中加入120l、固体含量为35%的硅溶胶，
启动搅拌机进行搅拌；s2、在配浆桶中加入1.2l的润湿剂与1.2l的消泡剂，润湿剂中的非离子复合磷酸酯的质量百分比浓度控制为20%，消泡剂中的聚硅氧烷的质量百分比浓度控制为10%；s3、在配浆桶中加入260克、直径为10微米、长度为20微米的碳纤维；s4、在配浆桶中分步逐渐加入375千克锆英粉；s5、锆英粉完全加入后继续搅拌10小时，制浆完成，并将浆料倒入浆料桶中；s6、将组树好的蜡模组件浸入浆料桶中15秒，然后取出并转动两圈后，用压缩空气将蜡模上的气泡吹掉；s7、将沾浆好的蜡模组件在淋砂机中均匀淋砂，然后将模壳组件放置于温度为22℃、湿度为40%的环境下干燥15小时；s8、重复步骤s6与步骤s7共9次，直到目标层数10层；s9、将模壳组价放入浆料桶中，然后取出在温度为22℃、湿度为40%的环境下干燥72小时；s10、模壳组件干燥后，将模壳组件放入脱蜡釜中脱蜡；s11、将脱蜡后的模壳组件放入焙烧炉中焙烧，焙烧温度为950℃，保温时间为6小时，然后随炉冷却；s12、冷却结束，模壳制作完成。
15.通过实施例2得到的航空发动机的等轴晶静止叶片模壳的强度为9.5mpa，航空发动机的等轴晶静止叶片模壳的成品率可达92%，由于具有开裂和鼓胀等缺陷而导致的废品率降低至8%。
16.而采用常规方法得到的航空发动机的等轴晶静止叶片模壳的强度为7mpa，航空发动机的等轴晶静止叶片模壳的成品率仅为70%，由于具有开裂和鼓胀等缺陷而导致的废品率可达30%。
17.实施例3一种采用碳纤维强化燃气轮机的等轴晶结构件模壳的方法，该方法包括以下步骤：s1、将快速搅拌机放入配浆桶中，在配浆桶中加入80l、固体含量为20%的硅溶胶，启动搅拌机进行搅拌；s2、在配浆桶中加入0.8l的润湿剂与0.8l的消泡剂；s3、在配浆桶中加入150克、直径为5微米、长度为10微米的碳纤维；s4、在配浆桶中分步逐渐加入250千克锆英粉；s5、锆英粉完全加入后继续搅拌7小时，制浆完成，并将浆料倒入浆料桶中；s6、将组树好的蜡模组件浸入浆料桶中5秒，然后取出并转动，用压缩空气将蜡模上的气泡吹掉；s7、将沾浆好的蜡模组件在淋砂机中均匀淋砂，然后将模壳组件放置于温度为24℃、湿度为50%的环境下干燥10小时；s8、重复步骤s6与步骤s7，直到目标层数；s9、将模壳组价放入浆料桶中，然后取出在温度为24℃、湿度为50%的环境下干燥48小时；
s10、模壳组件干燥后，将模壳组件放入脱蜡釜中脱蜡；s11、将脱蜡后的模壳组件放入焙烧炉中焙烧，焙烧温度为850℃，保温时间为3.5小时，然后随炉冷却；s12、冷却结束，模壳制作完成。
18.通过实施例3得到的燃气轮机的等轴晶结构件模壳的强度为9.5mpa，燃气轮机的等轴晶结构件模壳的成品率可达99%，由于具有开裂和鼓胀等缺陷而导致的废品率降低至1%。
19.而采用常规方法得到的燃气轮机的等轴晶结构件模壳的强度为7.5mpa，燃气轮机的等轴晶结构件模壳的成品率仅为82%，由于具有开裂和鼓胀等缺陷而导致的废品率可达18%。
20.本发明的原理是：如果采用直径小于5微米或者长度小于10微米的碳纤维，模壳强度得不到足够的提升；反之直径大于10微米或者长度大于20微米，浆料流动性会降低，模壳表面会出现堆积，导致模壳壁厚不均匀。