本申請請求享有2013年8月2日提交的美國臨時專利申請序列第61/861,681號的權(quán)益。
背景技術(shù)：
：流體穿過容器的移動特征為其粘性，其可認(rèn)作是一類流體形式變化的"內(nèi)部摩擦"或阻力。粘性越高，流體移動就越慢。粘性趨于隨流體溫度升高而降低，所以流體趨于在較高溫度下流動更快。流體通?？煞诸悶閮煞N一般類型中的一種：牛頓流體是其對移動物體通過的阻力完全歸因于粘性效果(即，與物體速度嚴(yán)格成比例)的一種流體。水和大多數(shù)油是牛頓流體。非牛頓流體是其對移動物體通過的阻力不與其速度嚴(yán)格成比例的一種流體。通常，此流體具有"凝膠狀"性質(zhì)，表現(xiàn)為在低剪切應(yīng)力水平下是固體，而在較高剪切應(yīng)力下是液體。常見的實例是膠狀物和濕水泥。習(xí)慣上以磅每平方英尺(p.s.f)或千克每平方米(kg/m2)測量的凝膠強(qiáng)度是使葉片或其它物體在一些特定均勻速度下移動穿過凝固混合物(settingmix)所需的力，其超過且高于使葉片或其它物體移動穿過相等粘性的非凝固或牛頓混合物所需的力。通常，使用兩個或更多個葉片的旋轉(zhuǎn)組件，且凝膠強(qiáng)度然后由針對粘性校正的軸轉(zhuǎn)矩與葉片組件的旋轉(zhuǎn)移動之比給定。在溫度和壓力一致的狀態(tài)下，凝膠強(qiáng)度通常隨時間增大，遵循"S"形曲線。剛好在混合之后的小變化周期后接略微指數(shù)增大至凝膠強(qiáng)度又趨平的一些峰值或平穩(wěn)值。該過程的時機(jī)高度取決于配料組成，其中甚至痕量雜質(zhì)有時也顯示出強(qiáng)的影響。因此，過程優(yōu)化可能需要每個新批次所需時間的密切監(jiān)測，以達(dá)到一些特定凝膠強(qiáng)度或多個強(qiáng)度。凝膠強(qiáng)度測量的復(fù)雜性在于機(jī)械干擾趨于擾亂膠凝過程；這是濕水泥在攪拌卡車中運(yùn)送數(shù)小時而不凝固的原因。因此，葉片運(yùn)動必須盡可能慢，以用于準(zhǔn)確的凝膠強(qiáng)度測量。低葉片速度也最小化粘性效果，使得大體上測得的凝膠強(qiáng)度可在不校正的情況下使用。另一復(fù)雜性在于旋轉(zhuǎn)葉片組件在一定凝膠強(qiáng)度中間值下從凝固混合物"切下塞"的趨勢。剪切區(qū)在葉片組件周圍形成，使得與葉片相同外半徑的混合物的圓柱形"塞"從混合物的外質(zhì)量(outermass)破開。盡管凝固在塞和外質(zhì)量中繼續(xù)，但滑移破壞剪切區(qū)中的膠凝。因此，本領(lǐng)域中所需的是一種改善的設(shè)備和葉片系統(tǒng)，其可用于有效混合粘性漿料，使得例如它們可用于在制作燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)葉片的過程中用于制作鑄造模具的漿料中的成分的混合中。技術(shù)實現(xiàn)要素：本公開內(nèi)容的一個目的在于向燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的葉片提供改進(jìn)。本公開內(nèi)容針對一種用于陶瓷混合物的至少兩階段混合的混合裝置和混合方法，陶瓷混合物用于制作用于鑄造諸如鈦和鋁化鈦合金的模具。在一方面，本公開內(nèi)容為一種用于混合含鋁酸鈣的漿料的混合裝置，包括：具有內(nèi)部底面和內(nèi)壁的混合器皿，其中混合器皿構(gòu)造成容納漿料；電機(jī)控制的傳動軸，其中所述傳動軸的第一端聯(lián)接到電機(jī)上，且傳動軸的第二端構(gòu)造成延伸到所述混合器皿中；以及附接到所述傳動軸的第二端上的葉片系統(tǒng)，其中葉片系統(tǒng)包括至少兩個一致的刀刃葉片，使得刀刃葉片中的至少一個面向上，其中刀刃葉片可在混合器皿中向上或向下移動，以及其中刀刃葉片的轉(zhuǎn)速可調(diào)整至在500rpm到5000rpm之間。在一個實施例中，葉片系統(tǒng)的最低葉片離混合器皿的內(nèi)部底面小于大約50mm。在一個實施例中，葉片系統(tǒng)包括垂直于所述兩個一致的刀刃葉片的第三刀刃葉片。在另一個實施例中，傳動軸有涂層，且基本在混合器皿內(nèi)側(cè)。在一個實施例中，葉片系統(tǒng)有涂層。在一個實施例中，葉片由不銹鋼或涂有鈦的不銹鋼制成。在一個實施例中，葉片由不銹鋼制成且/或涂有鉻或含鉻合金。在另一個實施例中，傳動軸相對于混合器皿的角為大約90度；即，傳動軸相比于混合器皿的底部基本豎直。在一個實施例中，葉片系統(tǒng)離混合器皿的底部大約10mm。在另一個實施例中，在電機(jī)操作期間，葉片的轉(zhuǎn)速為大約1500rpm到大約3500rpm。在一個實施例中，葉片系統(tǒng)離混合器皿的底部大約30mm到大約50mm。在一個實施例中，葉片系統(tǒng)離混合器皿的底部大約6cm到大約12cm。在一個實施例中，在大尺度中空顆粒的第二混合物混入之前，葉片系統(tǒng)升高至離混合器皿的底部大約11cm。在電機(jī)操作期間，在一個實施例中，葉片的轉(zhuǎn)速從大約500rpm到大約1500rpm。在一方面，本公開內(nèi)容針對一種混合方法，例如，一種用于混合含鋁酸鈣和氧化物顆粒的漿料的方法，包括：將包括鋁酸鈣的第一混合物加入混合器皿中；配置電機(jī)控制的傳動軸，其包括聯(lián)接到電機(jī)上的第一端和聯(lián)接到葉片系統(tǒng)的第二端，所述傳動軸插入所述混合器皿中，使得葉片系統(tǒng)離混合器皿的內(nèi)部底部大約10mm，以及其中葉片系統(tǒng)具有與彼此一致的至少兩個葉片；開啟電機(jī)且調(diào)整葉片系統(tǒng)的速度，使得葉片的轉(zhuǎn)速為大約1500rpm到大約3500rpm；混合所述第一混合物，直到充分混合；調(diào)整葉片系統(tǒng)的位置，使得其離混合器皿的內(nèi)部底部大約30mm到大約50mm，且調(diào)整葉片系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速，使得葉片的轉(zhuǎn)速為大約500rpm到大約1500rpm；將包括氧化物顆粒的第二混合物加入混合器皿中；以及在同一混合器皿內(nèi)混合第一混合物和第二混合物，其中葉片系統(tǒng)沿徑向和旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)和混合。在一個實施例中，本公開內(nèi)容針對一種用于混合鋁酸鈣漿料的方法，包括：將包括鋁酸鈣的第一混合物置于混合器皿中；以及將包括電機(jī)和葉片系統(tǒng)的傳動軸配置到所述混合器皿中，其中葉片系統(tǒng)具有與彼此一致的至少兩個葉片，以及其中當(dāng)葉片與第一混合物接觸且電機(jī)開啟時，葉片系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)，且鋁酸鈣漿料沿徑向和旋轉(zhuǎn)方向混合。在一個實施例中，第一混合物包括鋁酸鈣。在另一個實施例中，在配置傳動軸之前，第二混合物加入混合器皿中。在一個實施例中，電機(jī)可操作地附接到傳動軸上。在一個實施例中，當(dāng)電機(jī)開啟時，葉片系統(tǒng)的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)可經(jīng)由撥盤控制。在一個實施例中，所述第二混合物包括中空的大尺度氧化物顆粒。中空氧化物顆粒可包括中空氧化鋁球。在一個實施例中，在配置傳動軸之前，第二混合物加入混合器皿中，第二混合物包括氧化鋁顆粒、氧化鎂顆粒、氧化鈣顆粒、氧化鋯顆粒、氧化鈦顆粒或它們的組合。在一個實施例中，在配置傳動軸之前，第二混合物加入混合器皿中，其包括陶瓷，諸如鋁酸鈣、六鋁酸鈣、氧化鋯或它們的組合。在一個實施例中，在操作時，葉片系統(tǒng)對大約20厘泊到大約150厘泊的粘性提供剪切力。在另一個實施例中，葉片系統(tǒng)具有與彼此一致的至少兩個葉片，并且在電機(jī)開啟且葉片轉(zhuǎn)動時，第一混合物沿徑向和旋轉(zhuǎn)方向混合。在一個實施例中，鋁酸鈣為小尺度鋁酸鈣形式，且其中包括大中空顆粒的第二混合物加至鋁酸鈣中。在一個實施例中，鋁酸鈣顆粒包括單鋁酸鈣、二鋁酸鈣和鈣鋁石的顆粒。在另一個實施例中，第一混合物包括外部尺寸小于大約50微米的鋁酸鈣顆粒。在一個實施例中，該方法還包括將第二混合物加入鋁酸鈣中。在另一個實施例中，第一混合物包括外部尺寸小于大約50微米的鋁酸鈣顆粒，且第二混合物包括外部尺寸為大約100微米到1000微米的基本中空的顆粒。在一個實施例中，葉片系統(tǒng)用于目前公開的方法。在一個實施例中，葉片系統(tǒng)包括沿徑向和旋轉(zhuǎn)方向與彼此一致定位的至少兩個刀刃葉片，其中刀刃葉片大小不同，刀刃葉片中的至少一個面向上。在一個實施例中，傳動軸基本置于混合器皿內(nèi)側(cè)，且附接到傳動軸上的葉片接近混合器皿的內(nèi)部底面。在一個實施例中，混合器皿還包括將第一和第二混合物給送到混合器皿中的粉末給送漏斗，其中所述漏斗具有平的一側(cè)，使得在漏斗與混合器皿接觸時，所述平的一側(cè)保持與混合器皿齊平。在另一個實施例中，漏斗具有大約20cm到大約40cm的開口，以及其中漏斗具有帶大約7cm的開口的噴口，第一混合物經(jīng)由其加入混合器皿中。在一個實施例中，在電機(jī)的操作期間，自旋葉片系統(tǒng)在漿料中生成螺旋。本公開內(nèi)容的一個方面針對一種葉片系統(tǒng)，其包括沿徑向和旋轉(zhuǎn)方向彼此一致定位的至少兩個刀刃葉片，其中刀刃葉片大小不同，刀刃葉片中的至少一個面向上，以及進(jìn)一步其中，葉片系統(tǒng)附接到可旋轉(zhuǎn)的軸上，以及其中刀刃葉片用于混合含鋁酸鈣的漿料。在一個實例中，螺母釘可焊接到刀刃葉片中的至少一個的頂部上。在一個實施例中，葉片系統(tǒng)還包括垂直于所述兩個一致的刀刃葉片的第三刀刃葉片。在一個實施例中，刀刃葉片沿徑向r、旋轉(zhuǎn)theta和軸向z方向操作。在一個實施例中，葉片系統(tǒng)有涂層。在一個實施例中，葉片由不銹鋼制成且/或涂有鈦或含鈦合金。在一個實例中，刀刃葉片為星形；例如，刀刃葉片以星形多邊形構(gòu)造布置。在另一個實施例中，葉片系統(tǒng)的各個葉片均具有頂面和底面和兩個導(dǎo)葉。在一個實施例中，葉片系統(tǒng)附接到軸上，軸從混合器皿的頂部延伸到混合器皿中。在另一個實施例中，具有葉片系統(tǒng)的軸從混合器皿的底部延伸到混合器皿中。葉片系統(tǒng)和/或軸可有涂層。在一個實施例中，刀刃葉片沿徑向、旋轉(zhuǎn)和軸向方向中的至少兩個操作。本公開內(nèi)容的這些和其它方面、特征和優(yōu)點將從連同附圖的本公開內(nèi)容的各種方面的以下詳細(xì)描述中變得顯而易見。附圖說明本公開內(nèi)容的前述和其它特征和優(yōu)點將容易從連同附圖的本公開內(nèi)容的方面的以下詳細(xì)描述理解到，在附圖中：圖1A-E示出了示出用于本系統(tǒng)的混合器中的典型葉片的幾何形狀的圖。在左手側(cè)(圖1A)上示出了成角的葉片，且在右手側(cè)(圖1C)上示出了直葉片。圖1B和1D分別示出了成角葉片和直葉片的凸出側(cè)。圖1E中示出了葉片的示意性輪廓，其中示出了葉片的厚度和刀刃的幾何形狀。圖2示出了由兩個成角葉片和一個直葉片構(gòu)成的葉片組件的側(cè)部透視圖。圖3示出了包括刀刃的輪廓的葉片組件的頂部透視圖；該葉片輪廓有效消散了鋁酸鈣水泥中的團(tuán)聚體。圖4示出了葉片組件的底部透視圖。圖5示出了葉片組件的另一透視圖。圖6A示出了在插入混合器皿中之前安裝在混合軸上的葉片組件的側(cè)部透視圖。這進(jìn)一步示出了葉片組件的三個葉片。圖6B從更近的范圍示出了葉片組件的另一個側(cè)部透視圖。圖7示出了在插入混合器皿中之前安裝在混合軸上的葉片組件，其具有混合軸上的特氟龍涂層。該涂層有助于防止?jié){料累積在混合軸上。圖8示出了安裝在混合軸上且插入不銹鋼混合器皿中的葉片組件。圖9示出了安裝在混合軸上且插入不銹鋼混合器皿中的葉片組件，其中混合器用于混合水和硅膠。圖10A示出了安裝在混合軸上且混合水和硅膠的葉片組件，且示出了用于將鋁酸鈣水泥給送到混合物中的漏斗。圖10B示出了安裝在混合軸上且混合漿料的葉片組件，漿料由鋁酸鈣水泥、水和硅膠構(gòu)成。圖11A-11C示出了在其位置涉及混合組件時的漏斗進(jìn)料口，其中漏斗進(jìn)料口用于將成分引入混合器皿中。圖12A示出了考爾斯葉片的幾何形狀，且圖12B示出了附接到傳動軸上的考爾斯葉片。圖13A示出了附接到插入混合器皿中的傳動軸上的考爾斯葉片。圖13B示出了鋁酸鈣和水的混合物加入且考爾斯葉片操作之后的圖13A。在該實例中，軸示為從混合器皿的對稱軸線偏移。圖14A示出了攪拌器混合器皿的內(nèi)側(cè)，示出了攪拌器，其中開放的刀片系統(tǒng)附接到傳動軸上且從混合器皿的底部引入混合器皿中。圖14B示出了攪拌器混合器皿的內(nèi)側(cè)，示出了附接到傳動軸上且從混合器皿的底部引入混合器皿中的考爾斯葉片。圖14C示出了整個攪拌器混合器皿。圖15A示出了有護(hù)罩的頂部電機(jī)和軸連線高剪切混合器。圖15B示出了位于混合器皿的底部中的轉(zhuǎn)子-定子附接。圖15C示出了電機(jī)過載引起混合終止之后的轉(zhuǎn)子-定子附接。圖16A示出了從有護(hù)罩的連線高剪切混合器附接的側(cè)部的近視圖。圖16B示出了有護(hù)罩的連線高剪切混合器附接的底部的近視圖。圖17示出了使用設(shè)置頂部電機(jī)和軸的有護(hù)罩的轉(zhuǎn)子-定子葉片形成的漿料混合物。如圖所示，許多氣泡可形成在漿料中。圖18示出了詳述用于混合含鋁酸鈣和氧化物顆粒的漿料的方法的步驟的表格。具體實施方式用語"一個"和"一種"和"該"和類似引文在描述本發(fā)明的背景下(尤其是在所附權(quán)利要求的背景下)的使用將構(gòu)想為覆蓋單數(shù)和復(fù)數(shù)兩者，除非在本文中另外指出或由上下文清楚地相反指出。結(jié)合數(shù)量使用的修飾語"大約"包括指定值，且具有由上下文指出的意義(例如，包括與特定數(shù)量的測量相關(guān)聯(lián)的誤差程度)。本文公開的所有范圍都包含端點，且端點可與彼此獨立地組合。本公開內(nèi)容針對一種用于陶瓷混合物的至少兩階段混合的混合裝置和混合方法，陶瓷混合物用于制作用于鑄造鈦和鋁化鈦合金的模具。一方面，本公開內(nèi)容為用于混合含鋁酸鈣漿料的混合裝置?；旌涎b置包括混合器皿；電機(jī)控制的傳動軸，其中傳動軸的第一端聯(lián)接到電機(jī)上，且傳動軸的第二端構(gòu)造成延伸到混合器皿中。裝置還包括附接到傳動軸的第二端上的葉片系統(tǒng)。葉片系統(tǒng)包括至少兩個一致的刀刃葉片，使得刀刃葉片中的至少一個面向上，且刀刃葉片可在混合器皿中至少向上或向下移動。在一個實例中，葉片系統(tǒng)的最低葉片延伸至離混合器皿的內(nèi)部底面小于50mm，且刀刃葉片的轉(zhuǎn)速可調(diào)整至500rpm到5000rpm之間。葉片系統(tǒng)可包括垂直于所述兩個一致的刀刃葉片的第三刀刃葉片。傳動軸可基本在混合器皿的內(nèi)側(cè)。在一個實例中，葉片系統(tǒng)有涂層。葉片可由不銹鋼制成，且/或為涂有鉻或鉻合金的構(gòu)件。傳動軸相對于混合器皿的角為大約加或減5度。具體而言，一方面，本公開內(nèi)容為一種用于混合含鋁酸鈣漿料的混合裝置，包括具有內(nèi)部底面和內(nèi)壁的混合器皿，其中混合器皿構(gòu)造成容納漿料?；旌涎b置還包括電機(jī)控制的傳動軸，其中所述傳動軸的第一端聯(lián)接到電機(jī)上，且傳動軸的第二端構(gòu)造成延伸到所述混合器皿中；以及附接到所述傳動軸的所述第二端上的葉片系統(tǒng)，其中葉片系統(tǒng)包括至少兩個一致的刀刃葉片，使得刀刃葉片中的至少一個面向上，其中刀刃葉片可在混合器皿中向上或向下移動，且葉片系統(tǒng)的最低葉片離混合器皿的內(nèi)部底面小于大約50mm，以及其中刀刃葉片的轉(zhuǎn)速可調(diào)整至500rpm到5000rpm之間。另一方面，本公開內(nèi)容針對一種混合方法。例如，本公開內(nèi)容針對一種用于混合含鋁酸鈣和氧化物顆粒的漿料的方法。該方法包括將包括鋁酸鈣的第一混合物加入混合器皿中；將包括聯(lián)接到電機(jī)上的第一端和聯(lián)接到葉片的第二端的電機(jī)控制的傳動軸配置到所述混合器皿中，使得葉片系統(tǒng)離混合器皿的底部大約10mm。葉片系統(tǒng)具有與彼此一致的至少兩個葉片。該方法還包括開啟電機(jī)且調(diào)整葉片系統(tǒng)的速度，使得葉片的轉(zhuǎn)速為大約1500rpm到大約3500rpm，且混合第一混合物。一旦混合第一混合物，葉片系統(tǒng)的位置調(diào)整成使得其離混合器皿的底部大約30mm到大約50mm，且葉片系統(tǒng)的速度也調(diào)整，使得葉片速度是從大約500rpm到大約1500rpm。一旦葉片系統(tǒng)在該較高位置且在低速下，則包括氧化物顆粒的第二混合物加入混合器皿中。包括鋁酸鈣和氧化物顆粒的該第一混合物和第二混合物在同一混合器皿內(nèi)混合。在一個實例中，葉片系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)，且鋁酸鈣漿料沿徑向方向和旋轉(zhuǎn)方向混合。在一個實例中，該方法包括將第一混合物置于混合器皿中。一旦第一混合物在混合器皿內(nèi)，則包括電機(jī)的傳動軸配置到混合器皿中。包括葉片的葉片系統(tǒng)附接到傳動軸上，且可由電機(jī)驅(qū)動，使得葉片接觸且混合第一混合物。第一混合物可為鋁酸鈣。在配置傳動軸之前，第二混合物可加入混合器皿中。該第二混合物可為包括中空氧化物顆粒的大尺度顆粒。在特定實例中，本公開內(nèi)容針對一種用于混合含鋁酸鈣和氧化物顆粒的漿料的方法，包括：將包括鋁酸鈣的第一混合物加入混合器皿中；配置電機(jī)控制的傳動軸，其包括聯(lián)接到電機(jī)上的第一端和聯(lián)接到葉片系統(tǒng)的第二端，所述傳動軸插入所述混合器皿中，使得葉片系統(tǒng)離混合器皿的內(nèi)部底部大約10mm，以及其中葉片系統(tǒng)具有與彼此一致的至少兩個葉片；開啟電機(jī)且調(diào)整葉片系統(tǒng)的速度，使得葉片的轉(zhuǎn)速為大約1500rpm到大約3500rpm；混合所述第一混合物，直到充分混合；調(diào)整葉片系統(tǒng)的位置，使得其離混合器皿的內(nèi)部底部大約30mm到大約50mm，且調(diào)整葉片系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速，使得葉片的轉(zhuǎn)速為大約500rpm到大約1500rpm；將包括氧化物顆粒的第二混合物加入混合器皿中；以及在同一混合器皿內(nèi)混合第一混合物和第二混合物，其中葉片系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)且沿徑向和旋轉(zhuǎn)方向混合。中空氧化物顆?？砂ㄖ锌昭趸X球。在一些實施例中，在配置傳動軸之前，第二混合物加入混合器皿中，第二混合物包括氧化鋁顆粒、氧化鎂顆粒、氧化鈣顆粒、氧化鋯顆粒、氧化鈦顆?；蛩鼈兊慕M合。包括諸如鋁酸鈣、六鋁酸鈣、氧化鋯或它們的組合的陶瓷的第二混合物可加入混合器皿中。混合器設(shè)計由附接到傳動軸上的多個葉片系統(tǒng)構(gòu)成。傳動軸連接到電機(jī)上，且混合器設(shè)計還包括混合器皿?；旌先~片和混合器皿連同粉末給送系統(tǒng)使用，以確保陶瓷粉末進(jìn)入初始流體中的期望給送速率和軌跡?；旌涎b置可在10rpm到10,000rpm的混合速度下操作。陶瓷混合在至少兩個不同階段中執(zhí)行。第一階段涉及陶瓷水泥混合，且第二混合階段涉及加入大尺度陶瓷顆粒/團(tuán)聚體。兩個階段在具有相同設(shè)備的相同混合器中執(zhí)行。混合葉片通常在主階段和次階段兩者之后針對陶瓷混合物的混合性質(zhì)在不同混合速率下操作。在一個實例中，混合葉片在混合器皿中生成螺旋。生成的螺旋的性質(zhì)擁有最佳剪切速率、旋轉(zhuǎn)速度和軸向速度，以促進(jìn)團(tuán)聚體在小尺度陶瓷(諸如鋁酸鈣水泥)中的破壞，且確保陶瓷混合物的每個體積元素的完全混合?；旌洗龠M(jìn)了混合物的均一性，且將粘性減小至用于制作用于鑄造鈦和鋁酸鈦合金的陶瓷模具的水平?；旌掀魅~片包括至少2個導(dǎo)葉；在一個實施例中，葉片包括至少3個導(dǎo)葉，例如，3,4,5或6個導(dǎo)葉。在一個實施例中，頭兩個導(dǎo)葉與彼此一致，第三個導(dǎo)葉垂直于另2個導(dǎo)葉。在一個實例中，導(dǎo)葉將動量從旋轉(zhuǎn)軸傳遞至流體。如本文使用的用語導(dǎo)葉是指附接到旋轉(zhuǎn)軸線或輪上的葉片，其推動機(jī)器或裝置(諸如螺旋槳或渦輪)，且形成機(jī)器或裝置的一部分。當(dāng)混合裝置操作且電機(jī)開啟時，葉片系統(tǒng)向大約20厘泊到大約150厘泊的粘性提供剪切力。葉片系統(tǒng)具有與彼此一致的至少兩個葉片，且在電機(jī)開啟時，葉片轉(zhuǎn)動，第一混合物沿徑向方向和旋轉(zhuǎn)方向混合。小尺度鋁酸鈣可包括第一混合物，且第二混合物可包括大中空顆粒，且這些大尺度顆粒加入第一混合物中。鋁酸鈣顆粒包括單鋁酸鈣、二鋁酸鈣和鈣鋁石的顆粒。第一混合物包括外部尺寸小于大約50微米的鋁酸鈣顆粒。該方法還包括將第二混合物加入第一混合物，其中第一混合物包括外部尺寸小于大約50微米的鋁酸鈣顆粒，且第二混合物包括基本中空的氧化物顆粒，且其中所述大尺度顆粒包括外部尺寸大約100微米到大約1000微米的中空顆粒。傳動軸可有涂層且基本置于混合器皿內(nèi)側(cè)，且附接到傳動軸上的葉片接近混合器皿的底部?；旌掀髅筮€可包括用于將第一混合物和第二混合物引入混合器皿中的粉末給送漏斗，使得漏斗具有平的一側(cè)，且在漏斗與混合器接觸時，該平側(cè)保持與混合器齊平。漏斗具有大約20cm到大約40cm的開口，且漏斗具有帶大約7cm的開口的噴口，第一混合物穿過該噴口加入混合器皿中。在一個實例中，葉片系統(tǒng)附接到軸上，軸從混合器皿的頂部延伸到混合器皿中。在一個實施例中，葉片系統(tǒng)包括沿徑向和旋轉(zhuǎn)方向定位成與彼此一致的至少兩個刀刃葉片，其中刀刃葉片大小不同，刀刃葉片中的至少一個面向上。在另一個實例中，具有葉片系統(tǒng)的軸從混合器皿的底部延伸到混合器皿中。在一個實例中，葉片的直徑為葉片混合漿料所處的器皿高度處的器皿直徑的至少百分之60。在特定實施例中，葉片末梢與混合器皿的壁的內(nèi)表面之間的間隙小于大約15mm。在另一個實施例中，該距離小于大約30mm。如果葉片的末梢與混合器皿的壁的內(nèi)表面之間的間隙較大，諸如大于大約30mm，則混合可能是低效的，且導(dǎo)致第一混合物和第二混合物的不當(dāng)混合。因此，本公開內(nèi)容的一個特征為葉片的末梢與混合器皿的壁的內(nèi)表面之間的小距離，諸如小于大約30mm。在混合期間，可生成螺旋。一方面，本公開內(nèi)容針對一種葉片系統(tǒng)，其包括沿徑向和旋轉(zhuǎn)方向定位成彼此一致的至少兩個刀刃葉片，其中刀刃葉片大小不同，刀刃葉片中的至少一個面向上，以及進(jìn)一步其中，葉片系統(tǒng)附接到可旋轉(zhuǎn)的軸上。刀刃葉片可用于混合含鋁酸鈣的漿料。本公開內(nèi)容的一個方面針對一種葉片系統(tǒng)。葉片系統(tǒng)包括沿徑向和旋轉(zhuǎn)方向定位成彼此一致的至少兩個刀刃葉片，且刀刃葉片大小不同，且刀刃葉片中的至少一個面向上。葉片系統(tǒng)還包括附接器件，葉片系統(tǒng)通過其附接到可旋轉(zhuǎn)的軸上。葉片系統(tǒng)可通過本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的任何手段附接到可旋轉(zhuǎn)的軸上。在一個實例中，螺母釘焊接到刀刃葉片中的至少一個的頂部上。葉片系統(tǒng)還可包括垂直于所述兩個一致的刀刃葉片的第三刀刃葉片。刀刃葉片可徑向r、旋轉(zhuǎn)theta和軸向z方向操作。葉片系統(tǒng)可有涂層。葉片可由不銹鋼制成，且/或涂布有鈦或含鈦合金。刀刃葉片可為星形。在一個實例中，葉片系統(tǒng)的各個葉片均具有頂面和底面和兩個導(dǎo)葉?；旌涎b置用于使鋁酸鈣水泥與氧化物(在一個實例中，氧化鋁)的中空顆?；旌?。鋁酸鈣水泥的顆粒顯著小于氧化鋁的大顆粒。在氧化鋁基本中空的特定實例中，申請人構(gòu)想出了混合裝置，其中兩種不同大小的顆?？捎行Щ旌显谝黄鸲鵁o不利效果。例如，申請人構(gòu)想出葉片中的一個可主要用于高剪切混合。即，主要在鋁酸鈣水泥的混合期間。在該混合階段期間，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)大約1500rpm到大約3500rpm的轉(zhuǎn)速產(chǎn)生令人滿意的結(jié)果。即，發(fā)現(xiàn)如果速度rpm值在混合的該第一階段期間過高，則不期望的空氣與水泥混合，引起漿料和最終產(chǎn)品中的問題和低質(zhì)量。另一方面，如果速度rpm在此第一階段過高，則葉片系統(tǒng)不能生成所需的剪切來破碎和有效混合鋁酸鈣水泥。在混合的第二階段期間，在一個實例中，加入較大的基本中空的氧化鋁顆粒。本公開內(nèi)容的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)葉片系統(tǒng)的不同葉片可更溫和且有效地使氧化鋁與鋁酸鈣顆?；旌?。此外，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在此第二混合階段(氧化物顆?；旌?期間的葉片系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)，最好是將葉片系統(tǒng)的速度rpm減小至大約500到1500rpm。發(fā)現(xiàn)如果較大的中空氧化鋁顆粒加入鋁酸鈣混合物中的此階段期間速度rpm過高(例如，3000rpm)，不需要的空氣被引入系統(tǒng)中，且較大的中空顆粒變得破壞且破碎。然而，另一方面，如果速度rpm遠(yuǎn)低于500rpm，則發(fā)現(xiàn)氧化鋁的較大中空顆粒并未與第一混合物有效混合，且并未產(chǎn)生充分的混合物。因此，本公開內(nèi)容的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在此階段期間，大約500rpm到大約1500rpm產(chǎn)生高度期望的結(jié)果。葉片的性質(zhì)和它們操作的速度是本公開內(nèi)容的特征。具體而言，在一個實例中，水平葉片主要用于破碎混合物中形成的團(tuán)聚體，且非水平葉片提供混合物的軸向流。葉片系統(tǒng)的操作生成螺旋(3D環(huán)面)，其中在螺旋內(nèi)存在大的剪切力。葉片系統(tǒng)自身可離混合器皿的底部大約10mm。當(dāng)?shù)谝换旌衔锘旌锨倚枰呒羟谢旌蠒r，這在電機(jī)的操作期間使用。在此階段期間，發(fā)現(xiàn)大約1500rpm到大約3500rpm的葉片轉(zhuǎn)速是所需的。在加入大尺度中空氧化鋁顆粒的第二混合階段期間，軸升高，使得葉片系統(tǒng)離混合器皿的底部大約30mm到大約50mm。發(fā)現(xiàn)該混合階段下的葉片的轉(zhuǎn)速在大約500rpm到大約1500rpm時最有效。在電機(jī)的操作期間，在一個實例中，螺旋形成，其允許螺旋內(nèi)大的剪切力，且因此用于混合物(例如，第一混合物)的有效混合。葉片自身可有涂層，如軸自身那樣。軸的涂層(例如，具有含特氟龍的成分)允許混合過程期間或之后不久累積在軸上的材料的顯著減少。葉片沿徑向r、旋轉(zhuǎn)theta和軸向z方向旋轉(zhuǎn)，且沿這些方向驅(qū)動混合物流，且生成所得的混合剪切，其用于破碎水泥團(tuán)聚體。這還確保了兩個混合階段期間的水泥混合物的每種元素的完全混合：主鋁酸鈣混合階段和涉及大尺度顆粒的次混合階段。混合方法涉及首先將小尺度(小于50微米)的鋁酸鈣混合至期望粘性，且其次將更大尺度(大于50微米)的陶瓷團(tuán)聚體加至初始水泥混合物。在一個配方中，小于50微米大小的鋁酸鈣水泥混合至大約100厘泊的粘性，且然后氧化鋁顆粒加入，其大于50微米，通常是500到1000微米，且陶瓷混合物混合至可接受的均勻性水平，且然后用于制作鑄造模具。本公開內(nèi)容涉及鑄造鈦和鋁酸鈦合金的新穎混合裝置和新混合方法。新混合器設(shè)計由附接到傳動軸和電機(jī)上的多個葉片系統(tǒng)和混合器皿構(gòu)成?；旌先~片和混合器皿連同粉末給送系統(tǒng)使用，以確保陶瓷粉末在移動流體的指定位置處進(jìn)入初始流體中的期望給送速率。陶瓷混合在至少2階段中執(zhí)行；第一階段涉及陶瓷水泥混合，且第二混合階段涉及大尺度陶瓷顆粒/團(tuán)聚體。兩階段在具有相同設(shè)備的相同混合器中執(zhí)行，但在不同混合速率下操作混合葉片，以確保兩階段之后的陶瓷混合物的充分性質(zhì)。第一混合物可包括外部尺寸小于大約50微米的鋁酸鈣顆粒。本公開內(nèi)容的方法還包括將第二混合物加入鋁酸鈣中，其中第一混合物包括外部尺寸小于大約50微米的鋁酸鈣顆粒，且第二混合物包括氧化物顆粒，其為外部尺寸為大約100微米到1000微米的基本中空的顆粒。在根據(jù)一個實例的操作中，混合葉片與第一混合物和第二混合物接觸，且在混合器皿中生成混合物的螺旋。生成的螺旋的性質(zhì)為本公開內(nèi)容的特征；螺旋擁有高剪切速率、高旋轉(zhuǎn)速度和軸向速度，以促進(jìn)小尺度陶瓷(諸如鋁酸鈣水泥)中的團(tuán)聚體的破碎，且確保混合物的每個體積元素的完全混合。鋁酸鈣可為小尺度鋁酸鈣的形式，且包括大中空顆粒的第二混合物加入鋁酸鈣(第一混合物)中。在一個實例中，鋁酸鈣顆粒包括單鋁酸鈣、二鋁酸鈣和鈣鋁石的顆粒。在一個實例中，葉片系統(tǒng)向第一混合物(鋁酸鈣和水)提供剪切力，使得實現(xiàn)大約20厘泊到大約150厘泊的粘性。在另一個實例中，葉片系統(tǒng)可將剪切力提供至第二混合物(鋁酸鈣、水和氧化物顆粒)，使得實現(xiàn)大約20厘泊到大約5000厘泊的粘性。在一個實例中，葉片系統(tǒng)具有與彼此一致的至少兩個葉片，且在電機(jī)開啟時，葉片轉(zhuǎn)動，第一混合物沿徑向方向和旋轉(zhuǎn)方向混合。在一個實例中，混合器葉片由至少2個導(dǎo)葉構(gòu)成；在一個實例中，葉片由3個導(dǎo)葉構(gòu)成。頭2個導(dǎo)葉在徑向和旋轉(zhuǎn)方向上與彼此一致，且第三導(dǎo)葉垂直于另2個導(dǎo)葉。根據(jù)一個實例的葉片設(shè)計在圖1和2中示出。如所述，在一個實例中，葉片系統(tǒng)具有帶對應(yīng)性質(zhì)和尺寸的直葉片和成角葉片。根據(jù)圖1A中所述的一個實施例，葉片系統(tǒng)的成角葉片10具有直葉片部分20和成角葉片部分30。在該實例中，成角葉片10的尺寸具有第一尺寸x和第二尺寸y，其分別針對成角葉片部分和直葉片部分限定離成角葉片10的點的距離。出于示范性目的，在一個實例中，x為4.20英寸，且y為4.38英寸。如該點處測得的成角葉片10的角幾何形狀theta(θ)在該實例中為大約28度。成角葉片10的尺寸可取決于諸如應(yīng)用和混合環(huán)境的因素(包括葉片在其中用于混合材料的容器的大小)而變化。圖1B示出了根據(jù)該實例的成角葉片10的突出側(cè)。在該實例中，距離d為1.64英寸，且該實例中的突出角(α)為大約18度。在另一個實例中，圖1C中所示的直葉片40包括不同的尺寸x'和y'。直葉片40包括直葉片部分50和成角葉片部分60。在一個實例中，x'尺寸為4.38英寸，且y'尺寸為4.2英寸。在該實例中，葉片的內(nèi)部尺寸(v)為0.88英寸。圖1D示出了根據(jù)該實例的直葉片40的突出側(cè)。在該實例中，距離d'為1.73英寸。直葉片40的尺寸可取決于諸如應(yīng)用和混合環(huán)境的因素(包括葉片在其中用于混合材料的容器的大小)而變化。前緣葉片的輪廓在圖1E中繪出，且示出了在該實例中，葉片厚度(t)為大約0.050英寸，且刀刃輪廓長度(a)為大約0.165英寸。參看圖2，該透視圖示出了根據(jù)一個實施例的混合葉片200，其示出了裝固到兩個成角葉片220和直葉片230上的螺母210。圖3示出了葉片系統(tǒng)300且具體是刀刃葉片的斜面310的頂部。圖4示出了葉片系統(tǒng)的底部，其中在根據(jù)一個實施例的操作中，除去了混合器皿中的葉片下方的任何停滯區(qū)。參看圖6A，這示出了葉片組件610的側(cè)部透視圖，葉片組件610具有三個葉片且在插入混合器皿中之前安裝在混合軸620上。箭頭630指出了葉片沿反時針方向擰入且上緊到軸620上。箭頭640指出了在混合的同時，葉片和軸沿順時針方向自旋。圖6B從更近的范圍示出了葉片組件的另一個側(cè)部透視圖。參看圖7，示出了在插入混合器皿中之前安裝在混合軸上的葉片組件，其具有混合軸上的特氟龍涂層。涂層有助于防止?jié){料累積在混合軸上，且可覆蓋混合軸的一些或全部。圖8示出了安裝在混合軸上且插入不銹鋼混合器皿810中的葉片組件。在該實例中，混合器皿的直徑不認(rèn)作是大于混合葉片的尺寸，以便提供改善的混合。參看圖9，示出了葉片組件，其安裝在混合軸上，且插入不銹鋼混合器皿中，其中混合器正在用于混合水和硅膠910。圖10A示出了安裝在混合軸上且混合水和硅膠910的葉片組件，且示出了用于將鋁酸鈣水泥930給送到混合物中的漏斗920。圖10B示出了安裝在混合軸上且混合由鋁酸鈣水泥、水和硅膠構(gòu)成的漿料940的葉片組件。參看圖11A-11C，漏斗進(jìn)料口1110關(guān)于對混合組件的位置而示出，其中漏斗進(jìn)料口1110具有漏斗部分1120和用于將成分引入混合器皿中的噴口1130。在一個實例中，漏斗部分1120為卵形，且具有大約35厘米的漏斗寬度(FW)和大約26厘米的漏斗高度(FH)。噴口1130具有提供使水泥精確進(jìn)入而成渦流的尺寸，但大到足以防止阻塞。在該實例中，漏斗部分包括有助于在聯(lián)接到混合系統(tǒng)上時將漏斗保持就位的平區(qū)段1140。葉片沿徑向r、旋轉(zhuǎn)theta和軸向z方向的運(yùn)動沿這些方向驅(qū)動混合流，且生成所得的混合剪切，其用于破碎水泥團(tuán)聚體且在兩個混合階段期間確保陶瓷混合物的每種元素的完全混合；主水泥混合階段和涉及大尺度陶瓷顆粒/團(tuán)聚體的次混合階段。葉片系統(tǒng)還可包括焊接到葉片中一個的頂部上的螺母釘。葉片系統(tǒng)的兩個一致的葉片可以不是相同大小。葉片系統(tǒng)的葉片可由不銹鋼或涂有鈦的不銹鋼制成。葉片系統(tǒng)可例如涂有鉻或含鉻合金。葉片系統(tǒng)的葉片可布置成使得它們?yōu)樾切螛?gòu)造。葉片系統(tǒng)的各個葉片均可具有頂面和底面和兩個導(dǎo)葉。在一個實例中，當(dāng)葉片系統(tǒng)操作時，葉片的運(yùn)動沿徑向r、旋轉(zhuǎn)theta和軸向z方向。傳動軸相對于混合器皿的角可為大約90度；即，傳動軸相比于混合器皿的水平底面基本垂直。葉片系統(tǒng)可離混合器皿的底部大約10mm。在電機(jī)操作期間，葉片的轉(zhuǎn)速可為大約1500rpm到大約3500rpm；該范圍例如用于混合初始鋁酸鈣漿料。葉片系統(tǒng)可離混合器皿的底部大約30mm到大約50mm。在一個實例中，葉片系統(tǒng)可離混合器皿的底部大約6cm到大約12cm。在另一個實例中，在大尺度中空顆粒的第二混合物混入之前，葉片系統(tǒng)升高至離混合器皿的底部大約11cm。在電機(jī)操作期間，葉片的轉(zhuǎn)速可為大約500rpm到大約1500rpm；該范圍例如用于混合第一混合物和第二混合物(具有中空氧化物顆粒的鋁酸鈣)。根據(jù)一個實施例，混合過程改善，且渦流在混合葉片與混合器皿的底部之間的距離在大約30mm到大約50mm之間時生成。本公開內(nèi)容的方面提供了使用新穎設(shè)備鑄造的方法。盡管本公開內(nèi)容的一些方面可針對航空工業(yè)的構(gòu)件的制造，例如，發(fā)動機(jī)渦輪葉片，但本公開內(nèi)容的方面可用于任何行業(yè)中的任何構(gòu)件的制造，特別是含鈦和/或鈦合金的那些構(gòu)件。大尺度顆粒可包括外部尺寸大于大約50微米的顆粒。例如，大尺度顆?？砂ㄍ獠砍叽鐬榇蠹s50微米到大約300微米的顆粒。在一個實例中，鋁酸鈣顆粒的至少50%外部尺寸小于大約10微米。在另一個實例中，鋁酸鈣顆粒包括外部尺寸達(dá)到大約50微米的顆粒，且大尺度顆粒包括外部尺寸為大約70到大約300微米的顆粒。在一個實施例中，鋁酸鈣顆粒的重量分?jǐn)?shù)大于大約20%且小于大約80%。在另一個實施例中，大尺度顆粒的重量分?jǐn)?shù)為大約20%到大約65%。本公開內(nèi)容的另一個方面為一種用于制作用于鑄造中空含鈦制品的鑄造模具的方法。該方法包括組合鋁酸鈣顆粒、大尺度顆粒和液體來產(chǎn)生液體中的鋁酸鈣顆粒和大尺度顆粒的漿料；將漿料引入包含易消失的圖案的模腔中；以及允許漿料在模腔中固化來形成含鈦制品的模具。在一個實施例中，小尺度鋁酸鈣顆粒連同基本中空的大尺度顆粒使用。該方法還包括在將漿料引入模腔之前將氧化物顆粒引入漿料中。用于當(dāng)前教導(dǎo)的方法中的氧化物顆粒包括氧化鋁顆粒、氧化鎂顆粒、氧化鈣顆粒、氧化鋯顆粒、氧化鈦顆?；蛩鼈兊慕M合。在一個實施例中，用于當(dāng)前教導(dǎo)的方法中的氧化物顆粒包括中空氧化物顆粒。在特定實例中，氧化物顆粒包括中空氧化鋁球。例如，大尺度顆?？砂ㄑ趸X。在一個實例中，大尺度顆粒為中空顆粒。這些中空顆?？砂ù蠹s99%的氧化物(例如，氧化鋁)，且具有大約10毫米[mm]或更小外部尺寸，例如，寬度或直徑。在一個實施例中，中空氧化物顆粒具有大約1毫米[mm]或更小的外部尺寸，諸如寬度或直徑。在另一個實施例中，氧化物包括可具有從大約70微米[μm]到大約10,000微米范圍的外部尺寸的顆粒。在另一個實施例中，氧化物包括可具有從大約70微米[μm]到大約300微米范圍的外部尺寸的顆粒。本公開內(nèi)容的實施例提供了陶瓷復(fù)合物和鑄造方法，其提供中空鈦和鈦合金成分，例如，以用于航空、工業(yè)和船舶行業(yè)。在一些方面中，模具在模具制作期間提供改善的模具強(qiáng)度，且/或在鑄造期間提供與鑄造模具反應(yīng)的增大阻力。根據(jù)本公開內(nèi)容的方面的模具可能夠在高壓下鑄造，這是近凈成形鑄造方法期望的。例如，含有鋁酸鈣顆粒和氧化鋁顆粒的模制成分，以及組成相已被確定提供具有改善性質(zhì)的鑄件。因此，本公開內(nèi)容解決了生產(chǎn)不會與鈦和鋁酸鈦合金顯著反應(yīng)的模具(例如，熔模模具)的挑戰(zhàn)。此外，根據(jù)本公開內(nèi)容的一些方面，模具的強(qiáng)度和穩(wěn)定性允許了高壓鑄造途徑，諸如離心鑄造。一方面，本公開內(nèi)容的一個技術(shù)優(yōu)點在于，本公開內(nèi)容可改善凈成形鑄造的結(jié)構(gòu)完整性，例如，這可由鋁酸鈣顆粒和氧化鋁熔模模具生成。更高強(qiáng)度(例如，更高疲勞強(qiáng)度)允許制造更輕的構(gòu)件。此外，具有更高疲勞強(qiáng)度的構(gòu)件可持續(xù)更久，且因此具有較低壽命循環(huán)成本。用于本方法的鋁酸鈣顆粒的重量分?jǐn)?shù)為本公開內(nèi)容的特征。在一個實施例中，鋁酸鈣顆粒的重量分?jǐn)?shù)為大約20%到大約80%。在一個實施例中，鋁酸鈣顆粒的重量分?jǐn)?shù)為大約20%到大約60%。在一個實施例中，鋁酸鈣顆粒的重量分?jǐn)?shù)為大約20%到大約40%。在一個實施例中，鋁酸鈣顆粒的重量分?jǐn)?shù)為大約40%到大約60%。在一個實施例中，鋁酸鈣顆粒的重量分?jǐn)?shù)為大約55%到大約65%。在一個實施例中，鋁酸鈣顆粒的重量分?jǐn)?shù)為大約40%。在一個實施例中，鋁酸鈣顆粒的重量分?jǐn)?shù)為大約50%。在一個實施例中，鋁酸鈣顆粒的重量分?jǐn)?shù)為大約60%。在一個實施例中，鋁酸鈣顆粒的重量分?jǐn)?shù)為大約70%。在一個實施例中，鋁酸鈣顆粒的重量分?jǐn)?shù)為大約80%。在一個實例中，鋁酸鈣顆粒的粒徑小于大約50微米。在另一個實例中，鋁酸鈣顆粒的平均粒徑小于大約10微米。在一個實施例中，粒徑測量為顆粒的外部尺寸。鋁酸鈣顆粒外部尺寸可為大約5微米到大約50微米。一方面，模具成分(例如，熔模模具成分)可包括鋁酸鈣顆粒和氧化鋁顆粒的混合物。鋁酸鈣顆?？勺饔脼檎辰Y(jié)劑，例如，鋁酸鈣顆?？商峁┠＞吆托窘Y(jié)構(gòu)的主要骨架結(jié)構(gòu)。鋁酸鈣顆?？砂＞咧械倪B續(xù)相，且在固化和鑄造期間提供強(qiáng)度。第二混合物可由小尺度鋁酸鈣顆粒和大尺度中空氧化鋁顆粒構(gòu)成，即，鋁酸鈣和大尺度氧化鋁顆?？苫緝H包括第二混合物的成分，有很少或沒有其它成分。在一個實例中，大尺度顆粒的粒徑的外部尺寸為大約70微米到大約300微米。這些大尺度顆?？砂ㄖ锌昭趸镱w粒。大尺度顆?？砂ㄑ趸X顆粒、氧化鎂顆粒、氧化鈣顆粒、氧化鋯顆粒、氧化鈦顆?；蛩鼈兊慕M合。大尺度顆?？蔀樘沾桑T如鋁酸鈣、六鋁酸鈣、氧化鋯或它們的組合。在一個實施例中，氧化物顆?？蔀橐环N或更多種不同氧化物顆粒的組合。在特定實例中，大尺度顆粒為中空氧化物顆粒，且在相關(guān)實例中，這些大尺度顆粒包括中空氧化鋁球或氣泡。在一個實施例中，本公開內(nèi)容包括中空含鈦制品鑄造模制成分，其包括鋁酸鈣。在另一個實施例中，鑄造模制成分還包括氧化物顆粒，例如，中空氧化物顆粒。在某些實施例中，中空氧化物顆粒可包括中空氧化鋁球(通常直徑大于100微米)。中空氧化鋁球可結(jié)合到鑄造模具中，且中空球可具有一定范圍的幾何形狀，諸如圓形顆?；虿灰?guī)則的團(tuán)聚體。在某些實施例中，氧化鋁可包括圓形顆粒和中空球兩者。一方面，發(fā)現(xiàn)這些幾何形狀提高了熔模模具混合物的流動性。提高的流動性通?？筛纳票砻婢约坝赡＞弋a(chǎn)生的最終鑄件的表面特征的精確或準(zhǔn)確性。表面粗糙度為表示鑄件和加工零件的表面完整性的指標(biāo)中的一個。表面粗糙度特征為中心線平均粗糙度值"Ra"，以及光學(xué)輪廓測量測得的指定區(qū)域中的平均峰到谷距離"Rz"。粗糙度值可在輪廓或在表面上計算。輪廓粗糙度參數(shù)(Ra,Rq...)更常見。各個粗糙度參數(shù)使用描述表面的公式計算。在使用中存在許多不同的粗糙度參數(shù)，但Ra迄今是最常見的。如本領(lǐng)域中已知那樣，表面粗糙度與工具磨損有關(guān)。通常，通過磨削和珩磨的表面精整過程產(chǎn)生具有0.1mm到1.6mm的范圍中的Ra的表面。最終涂層的表面粗糙度Ra值取決于涂層或涂布制品的期望的功能。平均粗糙度Ra以高度單位表示。在英制(英國)系統(tǒng)中，1Ra通常以英寸的"百萬分之一"表示。這也稱為"微英寸"。本文指出的Ra值表示微英寸。70的Ra值對應(yīng)于大約2微米；且35的Ra值對應(yīng)于大約1微米。通常需要高性能制品(諸如渦輪葉片、渦輪導(dǎo)葉/噴嘴、渦輪增壓器、往復(fù)式發(fā)動機(jī)閥、活塞等)的表面具有大約20或更小的Ra。本公開內(nèi)容的一方面為包括鉻或鉻合金且跨過其表面面積的至少一部分具有小于20的平均粗糙度Ra的渦輪葉片。此外，本公開內(nèi)容還教導(dǎo)了一種用于制作用于鑄造中空含鈦制品的鑄造模具的方法。該方法包括組合鋁酸鈣顆粒、大尺度顆粒和液體來產(chǎn)生漿料，將該漿料引入包含易消失的圖案的模腔中，以及允許其在模腔中固化。該方法還可包括在將漿料引入模腔中之前將氧化物顆粒引入漿料中。通過中空，構(gòu)想出了這些大尺度顆粒為具有(多個)顆粒內(nèi)的空氣空間或空穴的顆粒，使得顆粒不是完全的、密集填塞的顆粒(即，小于100%理論密度)。該空間/空氣的程度變化，且中空顆粒包括顆粒體積的至少20%是空氣的顆粒。在一個實例中，中空顆粒為顆粒的體積的大約5%到大約95%由空的空間或空氣構(gòu)成的顆粒。在另一個實例中，中空顆粒為顆粒的體積的大約10%到大約90%由空的空間或空氣構(gòu)成的顆粒。在又一個實例中，中空顆粒為顆粒的體積的大約20%到大約80%由空的空間或空氣構(gòu)成的顆粒。在另一個實例中，中空顆粒為顆粒的體積的大約30%到大約70%由空的空間或空氣構(gòu)成的顆粒。在另一個實例中，中空顆粒為顆粒的體積的大約40%到大約60%由空的空間或空氣構(gòu)成的顆粒。在另一個實例中，中空顆粒為顆粒的體積的大約10%由空的空間或空氣構(gòu)成的顆粒。在一個實例中，中空顆粒為顆粒的體積的大約20%由空的空間或空氣構(gòu)成的顆粒。在一個實例中，中空顆粒為顆粒的體積的大約30%由空的空間或空氣構(gòu)成的顆粒。在一個實例中，中空顆粒為顆粒的體積的大約40%由空的空間或空氣構(gòu)成的顆粒。在一個實例中，中空顆粒為顆粒的體積的大約50%由空的空間或空氣構(gòu)成的顆粒。在一個實例中，中空顆粒為顆粒的體積的大約60%由空的空間或空氣構(gòu)成的顆粒。在一個實例中，中空顆粒為顆粒的體積的大約70%由空的空間或空氣構(gòu)成的顆粒。在一個實例中，中空顆粒為顆粒的體積的大約80%由空的空間或空氣構(gòu)成的顆粒。在一個實例中，中空顆粒為顆粒的體積的大約90%由空的空間或空氣構(gòu)成的顆粒。本公開內(nèi)容的一個方面為一種用于形成用于鑄造中空含鈦制品的鑄造模具的方法，該方法包括：使鋁酸鈣與液體組合來產(chǎn)生鋁酸鈣的漿料，其中初始鋁酸鈣/液體混合物中的固體的百分比為大約70%到大約80%，且漿料的粘性為大約50到大約150厘泊；將大尺度中空氧化物顆粒加入漿料中，使得具有大尺度(大于大約70微米)的氧化物顆粒的最終鋁酸鈣/液體混合物中的固體為大約75%到大約90%；將漿料引入包含易消失的圖案的模腔中；以及允許漿料在模腔中固化來形成中空含鈦制品的模具。凝固的中空鈦或鈦合金鑄件然后從模具除去。在一個實施例中，在從模具除去鈦或鈦合金之后，鑄件可利用噴砂或拋光來精整。在一個實施例中，在凝固的鑄件從模具除去之后，其由X射線或中子放射照相來檢查。本公開內(nèi)容還教導(dǎo)了如本文教導(dǎo)的鑄造方法制作的鈦或鈦合金制品，例如，渦輪葉片。第二混合物可包括小尺度鋁酸鈣和大尺度顆粒。大尺度顆?？蔀橹锌盏?。鋁酸鈣顆粒可包括單鋁酸鈣、二鋁酸鈣和鈣鋁石的顆粒。正確的鋁酸鈣顆粒化學(xué)性質(zhì)和氧化鋁配方的選擇是當(dāng)前教導(dǎo)的方法的性能的因素。在一個實施例中，第一混合物還包括氧化鈣。在混合物的鋁酸鈣顆粒方面，可能需要最小化自由氧化鈣的量，以便最小化與鈦合金的反應(yīng)。在一個實例中，第二混合物包括大尺度中空氧化物顆粒。中空氧化物顆?？砂ㄖ锌昭趸X球。第二混合物可加入混合器皿中，且與第一混合物混合。該第二混合物可包括氧化鋁顆粒、氧化鎂顆粒、氧化鈣顆粒、氧化鋯顆粒、氧化鈦顆?；蛩鼈兊慕M合。第二混合物可加入包括陶瓷(諸如鋁酸鈣、六鋁酸鈣、氧化鋯或它們的組合)的混合器皿中。如果氧化鈣濃度按重量小于大約10%，則由于氧化鋁濃度過高而合金與模具反應(yīng)，且反應(yīng)在鑄件中生成非期望的氧濃度水平、氣泡，以及鑄造構(gòu)件中的較差表面精整。自由氧化鋁是模具材料中不太期望的，因為其可與鈦和鋁酸鈦合金積極反應(yīng)。在一個實施例中，鑄造模具的氧化鈣濃度按重量在10%到50%之間。在一個實施例中，第三混合物加入包括按重量大約10%到50%的氧化鈣的混合器皿中。本公開內(nèi)容提供了一種鑄造模具成分和鑄造過程，其可提供鈦和鈦合金的改善的構(gòu)件，特別是中空鈦渦輪葉片。鑄件的外部性質(zhì)包括諸如形狀、幾何形狀和表面精整的特征。鑄件的內(nèi)部性質(zhì)包括機(jī)械性質(zhì)、微結(jié)構(gòu)和一定大小下的缺陷(諸如氣孔和雜質(zhì))。實例已經(jīng)大體上描述的本公開內(nèi)容可通過參照以下實例來更容易理解，實例僅出于示出本公開內(nèi)容的某些方面和實施例的目的而被包括，且不旨在以任何方式限制本公開內(nèi)容。本公開內(nèi)容的方面提供了一種克服常規(guī)技術(shù)的限制的陶瓷芯成分、鑄造方法和鑄造制品。盡管本公開內(nèi)容的一些方面可針對航空工業(yè)的構(gòu)件的制造，例如，發(fā)動機(jī)渦輪葉片，但本公開內(nèi)容的方面可用于任何行業(yè)中的任何構(gòu)件的制造，特別是含鈦和/或鈦合金的那些構(gòu)件。在一個實例中，用于制作熔模模具的漿料混合物由5416g小尺度鋁酸鈣水泥、2943g的0.5到1mm直徑的大小范圍的高純度氧化鋁氣泡、1641g去離子水和181gRemet硅膠LP30構(gòu)成。使用的攪拌器杯帶有381mm的高度、280mm的頂部開口、127mm的底部直徑，并且使用的混合葉片的寬度為大約112mm?；旌戏椒ㄉ婕笆紫葘⑿〕叨?小于50微米)水泥混合至正確粘性，且然后將更大尺度(大于50微米)的高純度氧化鋁氣泡的陶瓷團(tuán)聚體加入初始水泥混合物中。在第一混合階段中，水和硅膠使用如圖2和8中所示的混合器皿和混合葉片在3000rpm的轉(zhuǎn)速下混合。底座混合器皿上方的混合器葉片的高度設(shè)置為10mm。在水和硅膠完全混合之后，小尺度水泥以受控方式加入，以生成具有大約百分之70的固體負(fù)載的漿料。漿料混合大約6分鐘，此時其擁有大約100厘泊的粘性。此時，混合葉片轉(zhuǎn)速減小至1000rpm，且氧化鋁氣泡以受控方式加入漿料中。底座混合器皿上方的混合器葉片的高度設(shè)置為11cm。在2943g高純度氧化鋁氣泡加入漿料中之后，全部陶瓷混合物在1000rpm下混合1分鐘，以確保含鋁酸鈣的漿料和氧化鋁氣泡的完全混合。在混合之后，熔模模具混合物以受控方式倒入器皿中，其包含如第一實例中所述的易消失的蠟圖案。具有所有成分而沒有大尺度氧化鋁顆粒的初始水泥漿料混合物的固體負(fù)載為百分之70。最終模具混合物的固體負(fù)載為大約百分之82。模具然后固化且在高溫下焚燒。產(chǎn)生的模具用于鑄造含鋁酸鈦的制品，諸如渦輪葉片。葉片材料為不銹鋼。葉片厚度為1.25毫米±0.05毫米(排除尖的刀刃)。葉片的表面粗糙度小于5Ra值，且葉片的硬度為大于大約50的洛氏硬度C。碳化鎢涂層在一些實例中使用。在此實例中，涂層為大約60微米到大約80微米厚(加或減20微米)，硬度為大約70到大約75洛氏硬度C。在一個實例中，葉片的涂層具有以下性質(zhì)：涂層的厚度為大約100μm到大約800μm；表面粗糙度(Ra)為大約0.2μm(機(jī)械再精整的)到30μm；且硬度為53到70洛氏硬度C。在一個實施例中，混合器軸具有特氟龍膜涂層。該涂層將防止模具混合物累積在軸上。軸在各個循環(huán)之后以濕布擦洗清潔。陶瓷模具配方混合裝置的實例在以下實例中，描述了一系列混合裝置，其用于產(chǎn)生用于制作用于鑄造鈦合金(包括基于鋁酸鈦的合金)的模具的陶瓷模具混合物。如以下表1中所示，各個混合裝置針對一組標(biāo)準(zhǔn)來評估。實例1和5示出了各種測試條件和對應(yīng)有效性下的裝置。實例#1：下電機(jī)和具有開放刀片的軸在一個實例中，如圖14A-14C中所示，開發(fā)了具有下電機(jī)和軸的陶瓷模具配方混合機(jī)器。電機(jī)定位在混合器皿1420下方的下電機(jī)組件1410中，其中下電機(jī)組件1410構(gòu)造成收納和固持混合器皿1420。混合機(jī)器1400由下電機(jī)組件1410內(nèi)的驅(qū)動電機(jī)和軸、以及連接到混合器皿1420的底座上的驅(qū)動齒輪上的聯(lián)接件構(gòu)成。驅(qū)動齒輪連接到軸上，軸將驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由混合器皿的底座傳遞至混合葉片1430,1440，其用于混合陶瓷模具配方。混合器皿的底座處的驅(qū)動聯(lián)接件和密封布置為本公開內(nèi)容的特征。傳動軸在聯(lián)接件中密封，以防止陶瓷漿料泄漏出器皿的底座。圖14A示出了開放刀片設(shè)計1430，而圖14B示出了考爾斯葉片(Cowlesblade)設(shè)計1440。在根據(jù)諸如圖14A中所示的一個實例的操作中，具有軸和葉片的下電機(jī)混合器組件1410在達(dá)到或高于3000rpm的轉(zhuǎn)速下操作，且這生成具有高流體速度和漿料內(nèi)的顯著剪切力的混合器皿內(nèi)混合的流體的混合螺旋。混合器皿1420的幾何形狀和開放混合葉片1430的幾何形狀和生成的混合螺旋選擇成確保陶瓷模具配方的每個體積元素的完全混合，且在混合期間最小化陶瓷模具配方中的再循環(huán)/停滯區(qū)的可能性。葉片系統(tǒng)1430附接到傳動軸上，其中葉片系統(tǒng)包括至少兩個一致的刀刃葉片，使得刀刃葉片中的至少一個面向上。在一個實施例中，葉片系統(tǒng)包括垂直于兩個一致的刀刃葉片的第三刀刃葉片。給送到混合螺旋中的粉末是直進(jìn)的，且存在通向混合螺旋的開放通路。在一個實施例中，生成了一致粘性的均勻混合物，其中沒有可見的殘余團(tuán)聚體，且具有最小空氣氣泡體積。下電機(jī)類型混合的一個優(yōu)點在于，混合機(jī)器產(chǎn)生水泥團(tuán)聚體的大小的可接受的減小和可接受的漿料粘性。混合機(jī)器引入最少空氣到漿料混合物中。粉末至混合螺旋的受控加入通過在沒有露出的混合軸的情況下至混合物的開放通路來促進(jìn)。此類混合的另一個優(yōu)點在于，沒有可導(dǎo)致混合物中的不完全混合或不可接受的團(tuán)聚體的葉片上飛濺物累積。此類混合的又一個優(yōu)點在于，混合器皿的幾何形狀和混合葉片的幾何形狀選擇成確保陶瓷模具配方的每個體積元素的完全混合，且最小化任何再循環(huán)/停滯區(qū)的可能性。該機(jī)器快速且有效，且混合器皿可容易清潔。下電機(jī)類型混合的一個缺點在于，來自混合葉片下方的電機(jī)的熱可升高混合物的溫度，這可能在模具的隨后固化期間是非期望的。在一個實例中，水泥漿料溫度保持低于30攝氏度。此類混合的另一個缺點在于，混合器皿的底座中的軸聯(lián)接性能和密封件性能可由于變?yōu)橛杉?xì)水泥粉末穿透的密封件而變得受損。粉末可引起軸和密封件的磨損，且結(jié)果，水泥漿料可從混合器皿的底部泄漏。這是混合葉片的底座與混合器皿的底部之間的區(qū)域中的開放刀片下方的高流體速度的結(jié)果。此類混合的又一個缺點在于，在固定葉片位置和混合器皿幾何形狀的情況下，很難執(zhí)行初始鋁酸鈣水泥后接氣泡的2階段混合。在混合器皿的底座上方的固定葉片高度的情況下，很難在混合物的速度和體積增大時將大尺度團(tuán)聚體有效混合到漿料中?；旌掀髅蟮牡鬃械娜~片使得葉片和混合器皿的清潔更困難，這增加了此途徑的一個缺點。模具以以下配方和混合方法制作：用于制作熔模模具的漿料混合物由5416g小尺度鋁酸鈣水泥、2943g的0.5到1mm直徑的大小范圍的高純度氧化鋁氣泡、1641g去離子水和181gRemet硅膠LP30構(gòu)成。對于開放刀片設(shè)計，使用的混合器皿帶有381mm的高度、280mm的頂部開口、127mm的底部直徑，并且使用的混合葉片的寬度為大約112mm?；旌戏椒ㄉ婕笆紫葘⑿〕叨?小于50微米)的鋁酸鈣水泥與水和硅膠混合至正確粘性，且然后將更大尺度(大于50微米)的高純度氧化鋁氣泡的陶瓷團(tuán)聚體加入初始水泥漿料混合物中。在第一混合階段中，水和硅膠使用混合器皿和混合葉片在3000rpm的轉(zhuǎn)速下混合。底座混合器皿上方的混合葉片的高度設(shè)置為20mm；這對于使用的器皿聯(lián)接密封件是最大的。在水和硅膠完全混合之后，小尺度水泥以受控方式加入，以生成具有大約百分之70的固體負(fù)載的漿料。漿料混合大約6分鐘，此時其擁有大約100厘泊的粘性。此時，水泥漿料轉(zhuǎn)移至第二低速混合器，以將更大尺度氧化鋁團(tuán)聚體混合到陶瓷混合物中。在第二低速混合器中，葉片轉(zhuǎn)速減小至小于1000rpm，且氧化鋁氣泡以受控方式加入漿料中。在2943g高純度氧化鋁氣泡加入漿料中之后，全部陶瓷混合物混合來確保含鋁酸鈣的漿料和氧化鋁氣泡的完全混合，但避免了大氧化鋁顆粒的任何損耗。在混合之后，熔模模具混合物以受控方式倒入包含易消失的蠟圖案的器皿中。具有所有成分而沒有大尺度氧化鋁顆粒的初始水泥漿料混合物的固體負(fù)載為百分之70。最終模具混合物的固體負(fù)載為大約百分之82。模具然后固化且在高溫下焚燒。產(chǎn)生的模具用于鑄造含鋁酸鈦的制品，諸如渦輪葉片。這樣產(chǎn)生的模具具有足夠的質(zhì)量，且它們用于鑄造基于鋁酸鈦的合金。實例#2：下電機(jī)和具有開放考爾斯葉片的軸在另一個實例中，陶瓷模具配方下電機(jī)混合機(jī)器1410開發(fā)成具有考爾斯葉片1440和低電機(jī)和軸，諸如圖14B中所示?？紶査谷~片設(shè)計通常用于將粉末混合到流體中，且是本行業(yè)中較好接受的設(shè)計。葉片通常用于將細(xì)粉末分散到流體中，且有時稱為分散葉片?？紶査谷~片設(shè)計成生成高剪切水平來在混合應(yīng)用(諸如潤濕粉末、分散細(xì)固體和產(chǎn)生乳劑)中破碎粉末團(tuán)聚體，。下混合機(jī)器1410由驅(qū)動電機(jī)和軸，以及連接到混合器皿的底座上的驅(qū)動齒輪上的聯(lián)接件構(gòu)成。驅(qū)動齒輪連接到軸上，軸將驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由混合器皿1420的底座傳輸至用于混合陶瓷模具配方的混合葉片。混合器皿的底座處的驅(qū)動聯(lián)接件和密封布置為本公開內(nèi)容的一個特征。傳動軸在聯(lián)接件中密封，以防止陶瓷漿料泄漏出器皿的底座?？紶査谷~片1440附接到軸上，軸經(jīng)由器皿的底座操作?？紶査谷~片設(shè)置成在混合器皿的底座上方20mm的固定距離處。混合器在達(dá)到且高于3000rpm的轉(zhuǎn)速下操作，且這生成混合器皿內(nèi)的混合螺旋，具有漿料內(nèi)的高流體速度和顯著剪切力?；旌掀髅蟮膸缀涡螤詈烷_放混合葉片的幾何形狀選擇成促進(jìn)陶瓷模具配方的每個體積元素的完全混合，且最小化混合期間陶瓷模具配方中的任何再循環(huán)/停滯區(qū)的可能性。此類混合機(jī)器和方法的一個優(yōu)點在于考爾斯葉片是市售的構(gòu)件。然而，考爾斯葉片1440和混合機(jī)器并未產(chǎn)生與用開放刀片1430產(chǎn)生的一樣好的漿料?？紶査谷~片提供水泥團(tuán)聚體的大小的一定減小。漿料粘性和漿料混合物中的空氣量并未與開放刀片的實例1一樣好。此類混合機(jī)器和方法的另一個優(yōu)點在于葉片上存在最少飛濺物累積。飛濺物可導(dǎo)致混合物中的不完全混合或不可接受的團(tuán)聚體。此類混合機(jī)器和方法的一個缺點在于，考爾斯葉片1440并未如實例1的開放刀片1430那樣好地起作用。下電機(jī)類型的混合機(jī)器和方法的另一個缺點在于，來自混合葉片下方的電機(jī)的熱可升高混合物的溫度，這可在模具的隨后固化期間是非期望的；水泥漿料的溫度保持低于30攝氏度。下電機(jī)類型的混合機(jī)器和方法的另一個缺點在于，混合器皿的底座中的軸聯(lián)接性能和密封件性能可由于由細(xì)水泥粉末穿透而變得降低；粉末可引起軸和密封件的磨損，且結(jié)果，水泥漿料可從混合器皿的底部泄漏。在葉片幾何形狀和混合器皿幾何形狀中的位置的情況下，很難執(zhí)行初始鋁酸鈣水泥后接氣泡的2階段混合。另外，考爾斯葉片可實際上破碎大顆粒/氣泡，且減小氣泡的總體大小。結(jié)果，大顆粒/氣泡在最終模具中的其作用并非完全有效。陶瓷模具混合物以以下配方和混合方法制作：用于制作熔模模具的漿料混合物由5416g小尺度鋁酸鈣水泥、2943g的0.5到1mm直徑的大小范圍的高純度氧化鋁氣泡、1641g去離子水和181gRemet硅膠LP30構(gòu)成。對于開放刀片設(shè)計，使用的混合器皿帶有381mm的高度、280mm的頂部開口、127mm的底部直徑，并且使用的混合葉片的寬度為大約112mm?；旌戏椒ㄉ婕笆紫葘⑿〕叨?小于50微米)的鋁酸鈣水泥與水和硅膠混合至正確粘性。在第一混合階段中，水和硅膠使用如圖1-3和6-8中所示的混合器皿和混合葉片在3000rpm的轉(zhuǎn)速下混合?；旌先~片在底座混合器皿上方的高度設(shè)置為20mm。在水和硅膠完全混合之后，小尺度水泥以受控方式加入，以生成具有大約百分之70的固體負(fù)載的漿料。利用下混合機(jī)器、考爾斯葉片和在該實例采用的混合方法，不可能生成具有制作用于鑄造的模具的令人滿意的性質(zhì)的基于鋁酸鈣水泥的陶瓷漿料。漿料沒有水泥分散方面的足夠一致性，且漿料中存在過多的氣泡。實例#3：上電機(jī)和具有有護(hù)罩的連線葉片的軸在又一個實例中，開發(fā)了一種陶瓷模具配方混合機(jī)器，包括：上驅(qū)動電機(jī)、能夠延伸到混合器皿中的傳動軸；混合器皿；以及附接到傳動軸上的有護(hù)罩的葉片系統(tǒng)，其中葉片系統(tǒng)包括在緊密配合的封殼(護(hù)罩)內(nèi)快速旋轉(zhuǎn)的葉片。有護(hù)罩的系統(tǒng)的利益在于其可生成使?jié){料與小尺度顆粒有效混合的高剪切的局部區(qū)域。在本實例中，葉片護(hù)罩組件有時稱為'混合頭'。附加利益在于混合頭中的葉片后方的區(qū)域中生成的真空引起將粉末直接地給送到葉片護(hù)罩組件中。研究了上電機(jī)和具有有護(hù)罩的連線葉片的軸的這些特征的某些優(yōu)點，且下文結(jié)合圖15A,15B,15C,16A,16B和17歸納了研究結(jié)果。參看圖15A-C，'混合頭'1510定位在混合器皿的底部中。圖15B和15C中示出了構(gòu)造有混合器皿的混合頭附接。圖15B示出了在混合器皿中與水混合開始時的混合器皿中的混合頭。圖15C示出了水泥的部分混合之后的混合頭；粉末進(jìn)料管也可在混合器皿中看到。有護(hù)罩的混合頭1510由若干支承軸1520支承，且傳動軸1530在這些支承軸的中心處操作。在該實例中，存在三個支承軸1520。圖15A-15C示出了在3.5加侖混合器皿1550中嘗試雙重混合的實例。在該混合器構(gòu)造中，旋轉(zhuǎn)生成真空，其能夠經(jīng)由連接到混合器皿中的混合頭上的管1540吸入粉末。圖15B示出了與圖15A相同的設(shè)置，然而傳動軸1530可從立面視點在混合器皿1550內(nèi)側(cè)看到。粉末(例如，鋁酸鈣)經(jīng)由附接的管1540直接地給送到混合液體漿料的混合器皿1550中。粉末緩慢地加入來混合。在此系統(tǒng)中，粉末添加太慢，且真空并非強(qiáng)到足以吸收粉末而不阻塞系統(tǒng)。該混合器構(gòu)造并非有效用于此應(yīng)用，即使在最高功率額定值下?；旌蠝囟葹榇蠹s34℃，且形成許多氣泡。高混合溫度和氣泡形成是非期望的。圖15C示出了該混合設(shè)置的頭且在這些狀態(tài)和設(shè)置下，漿料很稠，且混合可能不完全。還參看圖16A和16B，粉末給送管1540連接到混合頭1510的后部中，且將粉末直接地輸送到混合頭中。圖16A和16B示出了混合頭1510的側(cè)部和底座。混合葉片、護(hù)罩(或定子)1605和轉(zhuǎn)子/葉片1620在圖16B中可見。如圖16A中所示，護(hù)罩1605還包含槽口1610，以便促進(jìn)漿料流入和流出混合頭。粉末可經(jīng)由定子1605中的這些槽口1610進(jìn)入混合物中。轉(zhuǎn)子1620相對定子1605推動和剪切水泥。連線粉末進(jìn)料端口1630允許粉末在轉(zhuǎn)子自旋時進(jìn)入混合物。當(dāng)有護(hù)罩的混合葉片在一定速度下旋轉(zhuǎn)時，它生成真空，其能夠經(jīng)由該管吸入粉末/水泥，且進(jìn)入混合頭且進(jìn)入液體/漿料中。在此實例的操作中，葉片大體上提供高局部剪切，但混合體積較小，且全部混合物并非足夠均勻。圖17示出了部分混合的漿料。由于混合并非充分有效，故漿料很稠。對于使用的混合配方，混合頭不能將漿料混合至可接受的粘性，如圖17中可見；混合物中還存在過多空氣。用于具有該混合器構(gòu)造的混合試驗的水與硅膠與水泥的比率與實例1中使用的相同。圖17示出了操作期間的圖15的設(shè)置。如可見，過多空氣在粉末添加和混合期間結(jié)合到混合物中，這導(dǎo)致漿料中的氣泡1710。對于轉(zhuǎn)子-定子葉片，水泥顯示出磨損性過大。四個軸和真空管需要在每次運(yùn)行之后清潔。上電機(jī)和具有混合機(jī)器的有護(hù)罩的連線葉片的軸和方法的一個優(yōu)點在于，混合電機(jī)高于混合物，且來自電機(jī)的熱不會顯著升高混合物的溫度；這可能是模具的隨后固化期間非期望的。此類混合機(jī)器和方法的另一個優(yōu)點在于，有護(hù)罩的混合頭可提供高剪切，其可有效破碎顆粒。此類混合機(jī)器和方法的又一個優(yōu)點在于，當(dāng)有護(hù)罩的混合葉片在一定速度下旋轉(zhuǎn)時，它生成真空，其能夠經(jīng)由該管吸入粉末/水泥，且進(jìn)入混合頭中和進(jìn)入液體/漿料中。該上電機(jī)和具有有護(hù)罩的連線葉片的軸和方法的一個缺點在于，混合機(jī)器并未產(chǎn)生水泥團(tuán)聚體的大小的可接受的減小，且漿料粘性是不可接受的。此類混合機(jī)器和方法的另一個缺點在于，混合葉片和護(hù)罩系統(tǒng)中存在太多再循環(huán)和停滯區(qū)，且這些生成不可接受的均勻性的混合物。此類混合機(jī)器和方法的另一個缺點在于，如圖17中可見，混合機(jī)器將太多空氣引入漿料混合物中。此類混合機(jī)器和方法的又一個缺點在于，在有護(hù)罩的葉片的情況下，很難執(zhí)行初始鋁酸鈣水泥后接氣泡的2階段混合。有護(hù)罩的葉片系統(tǒng)可磨損大顆粒，減小其大小，且使得它們不太有效。最后，葉片和軸很難清潔；未完全除去的任何剩余材料可為連續(xù)循環(huán)時的污染源，這是此途徑的又一個缺點。實例#4：上電機(jī)和具有開放考爾斯葉片的軸在又一個實例中，發(fā)明人構(gòu)造出一種混合裝置，其包括：混合器皿；混合器皿上方的電機(jī)；附接到電機(jī)上的傳動軸，傳動軸能夠延伸到混合器皿中，以及附接到傳動軸上的考爾斯葉片系統(tǒng)。葉片設(shè)計類似于實例2中所述的。在示出混合葉片和齒的平面的一系列視圖中，考爾斯葉片可在圖12和13中看到?？紶査谷~片設(shè)計成生成高剪切水平來在混合應(yīng)用(諸如潤濕粉末、分散細(xì)固體和產(chǎn)生乳劑)中破碎粉末團(tuán)聚體。圖12A示出了考爾斯葉片且提出了關(guān)于葉片的旋轉(zhuǎn)。圖12B示出了附接到傳動軸上的考爾斯葉片1210和對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)。在一個實例中，考爾斯葉片在沒有真空給送能力的開放葉片設(shè)置中操作。在此系統(tǒng)中，可實現(xiàn)高達(dá)7000rpm；然而，考爾斯葉片比當(dāng)前描述的開放刀片昂貴得多。例如，考爾斯葉片可比包括開放刀片的當(dāng)前公開的葉片系統(tǒng)貴大約10倍。在圖13A中，聯(lián)接到混合軸上的考爾斯葉片插入混合器皿中。圖13B示出了混合鋁酸鈣和水的混合物的考爾斯葉片。在該實例中，軸示為從混合器皿的對稱軸線偏移。考爾斯葉片偏離混合器皿的對稱軸線操作，以便允許至器皿的更開放的軸線來用于添加陶瓷粉末/團(tuán)聚體。發(fā)現(xiàn)離軸位置在混合均勻性方面不太期望。然而，混合也可在葉片在混合器皿的對稱軸線上的類似器皿中執(zhí)行；混合質(zhì)量仍是不可接受的。對于使用的混合配方，考爾斯混合頭不能將漿料混合至可接受的粘性；混合物中還存在大量空氣。用于具有該混合器構(gòu)造的混合試驗的水與硅膠與水泥的比率與實例1中所使用的相同。上電機(jī)和具有開放考爾斯葉片的軸和方法的一個優(yōu)點在于，來自混合葉片上方的電機(jī)的熱不會升高混合物的溫度，這可能在模具的隨后固化期間是非期望的。此類混合機(jī)器和方法的另一個優(yōu)點在于，葉片可從銷售者容易地獲得。此類混合機(jī)器和方法的又一個優(yōu)點在于，混合葉片上的飛濺物存在最少累積。飛濺物可導(dǎo)致混合物中的不完全混合或不可接受的團(tuán)聚體。此上電機(jī)和具有開放考爾斯葉片的軸和方法的一個缺點在于，考爾斯葉片并未起到如實例1的開放導(dǎo)葉一樣好的作用。此類混合機(jī)器和方法的另一個缺點在于，在考爾斯葉片幾何形狀的情況下，很難執(zhí)行初始鋁酸鈣水泥后接氣泡的2階段混合?？紶査谷~片可實際上破碎大顆粒/氣泡，且減小氣泡的總體大小。結(jié)果，大顆粒/氣泡在最終模具中的其作用中并非完全有效。在一個實施例中，考爾斯葉片從器皿的底部引入；即，混合器皿在器皿的底部中具有進(jìn)入孔，經(jīng)由其，傳動軸進(jìn)入器皿，且在傳動軸的端部處是考爾斯葉片。圖14示出了位于電機(jī)的頂部上的混合器皿，其中軸經(jīng)由器皿的底部出現(xiàn)。軸可操作地連接到電機(jī)上，使得在電機(jī)開啟時，軸旋轉(zhuǎn)。軸的轉(zhuǎn)速是可調(diào)的，以便實現(xiàn)期望的速度rpm。在該系統(tǒng)中，軸/軸承系統(tǒng)直接暴露于水泥，且快速磨損。在錐形器皿中嘗試了若干單次混合；葉片/電機(jī)以3000rpm自旋；電機(jī)快速加熱，且該系統(tǒng)不適于多次連續(xù)運(yùn)行；混合物達(dá)到30到34℃(這很熱；在一個實例中使用低于26℃)。實例#5：上電機(jī)和具有開放刀片的軸在又一個實例中，發(fā)明人構(gòu)造出一種混合裝置，包括：混合器皿；混合器皿上方的電機(jī)；附接到所述電機(jī)上的傳動軸，其中傳動軸能夠延伸到所述混合器皿中，以及附接到所述傳動軸上的葉片，其中葉片系統(tǒng)包括至少兩個一致的刀刃葉片，使得刀刃葉片中的至少一個面向上(見圖7-10)。該葉片設(shè)計稱為開放刀片設(shè)計。葉片設(shè)計類似于實例1中所述的。在一個實施例中，葉片系統(tǒng)包括垂直于所述兩個一致的刀刃葉片的第三刀刃葉片。在另一個實施例中，傳動軸基本在混合器皿內(nèi)側(cè)。在一個實施例中，葉片系統(tǒng)有涂層。調(diào)整葉片的高度來適應(yīng)混合器皿內(nèi)的粘性范圍和流動特征的混合物的能力是該特定機(jī)器設(shè)計和操作的一個元素。例如，在用于將鋁酸鈣水泥混合到陶瓷漿料中的一個實施例中，葉片系統(tǒng)從混合器皿的頂部下降至離混合器皿的底部大約10mm。水泥使用從大約1000rpm到大約4000rpm的葉片轉(zhuǎn)速混合到流體中來產(chǎn)生漿料。使用該電機(jī)混合器皿混合葉片構(gòu)造，鋁酸鈣水泥混合到陶瓷漿料中，其適于制作陶瓷模具來鑄造鈦合金和基于鋁酸鈦的合金。該電機(jī)混合器皿混合葉片構(gòu)造還可用于將大尺度陶瓷粉末混合到初始含鋁酸鈣水泥的陶瓷漿料中。例如，在一個實施例中，將鋁酸鈣水泥混合到陶瓷漿料中之后，中空氧化鋁顆粒(例如，氧化鋁氣泡)混合到漿料中來產(chǎn)生可接受的粘性、流變性和均勻性的陶瓷模具混合物來用于制作陶瓷模具。在另一個實施例中，葉片系統(tǒng)升高到離混合器皿的底部大約30mm到大約200mm的高度，以便將大尺度陶瓷顆粒混合到初始漿料中。例如，在大尺度中空顆粒的第二混合物混合到初始漿料中之前，葉片系統(tǒng)升高到離混合器皿的底部大約110mm。葉片的轉(zhuǎn)速從用于初始陶瓷水泥漿料的大約3000rpm的速度減小至用于混合具有大尺度陶瓷顆粒的最終漿料的大約500rpm到大約1500rpm。機(jī)器和混合方法能夠產(chǎn)生期望均勻性的混合物；機(jī)器可構(gòu)造成最小化任何停滯區(qū)或再循環(huán)區(qū)。在該機(jī)器構(gòu)造中，開放刀片能夠生成渦流，其能夠?qū)⑿〕叨蠕X酸鈣水泥加入初始流體來產(chǎn)生可接受的粘性和均勻性的陶瓷漿料。鋁酸鈣水泥團(tuán)聚體可非常有效地破碎且分散到漿料中，以生成可接受的粘性?；旌蠝u流可設(shè)置成保持粉末添加的穩(wěn)定通過持續(xù)時間。該狀態(tài)便于生成具有一致性質(zhì)的漿料。該機(jī)器構(gòu)造中的開放刀片也能夠生成渦流，其能夠?qū)⒋蟪叨忍沾深w?；旌现梁X酸鈣水泥的陶瓷漿料中，以產(chǎn)生可接受粘性和均勻性的陶瓷模具混合物，且不會不利地破碎任何大尺度陶瓷顆粒。該實例使用了混合器皿、電機(jī)控制的傳動軸，其中所述傳動軸能夠延伸到所述混合器皿中；以及附接到所述傳動軸上的葉片系統(tǒng)，其中葉片系統(tǒng)包括至少兩個一致的刀刃葉片，使得刀刃葉片中的至少一個面向上。傳動軸相對于混合器皿的角為大約加或減5度。傳動軸通常定位在混合器皿的對稱軸線上，但有可能的是，傳動軸定位成離混合器皿的對稱軸線一定距離。此類混合機(jī)器和方法的一個優(yōu)點在于，鋁酸鈣水泥和更大尺度陶瓷粉末可利用使用重力進(jìn)料系統(tǒng)或其它進(jìn)料系統(tǒng)的導(dǎo)管或漏斗容易地給送到混合渦流中。此類混合機(jī)器和方法的又一個優(yōu)點在于，在該機(jī)器構(gòu)造中的開放刀片能夠生成渦流，其能夠?qū)X酸鈣水泥加入流體中來產(chǎn)生可接受粘性和均勻性的陶瓷漿料。添加鋁酸鈣水泥團(tuán)聚體可很有效地破碎且分散到漿料中，以生成可接受的粘性。在一個實例中，渦流穿過粉末添加的持續(xù)時間保持穩(wěn)定。此類混合機(jī)器和方法的另一個優(yōu)點在于，該機(jī)器構(gòu)造中的開放刀片能夠生成大尺度陶瓷顆粒的渦流來混合含鋁酸鈣水泥的陶瓷漿料，以產(chǎn)生可接受粘性和均勻性的陶瓷模具混合物，且不會不利地破碎任何大尺度陶瓷顆粒。此類混合機(jī)器和方法的又一個優(yōu)點在于，機(jī)器和混合方法能夠產(chǎn)生期望均勻性的混合物，其中機(jī)器可構(gòu)造成最小化停滯區(qū)或再循環(huán)區(qū)。此類混合機(jī)器和方法的另一個優(yōu)點在于，機(jī)器和混合方法能夠在混合循環(huán)結(jié)束時產(chǎn)生混合物中很少或沒有氣泡的混合物。在操作期間，在一個實例中，混合電機(jī)從漿料混合的位置除去，故來自混合葉片上方的電機(jī)的熱對混合物的溫度具有最小效果。結(jié)果，來自電機(jī)的熱不會升高混合物的溫度，這可能在模具隨后固化期間是非期望的?；旌先~片和混合器皿可容易地清潔，這比下電機(jī)安裝的葉片機(jī)器更容易。此類混合機(jī)器和方法的一個缺點在于，軸可妨礙粉末輸送至混合器皿。因此，軸的位置、角和長度可選擇成允許粉末輸送機(jī)構(gòu)的足夠的通路。此外，混合葉片軸應(yīng)當(dāng)保持清潔，以便一次混合中的軸上的飛濺物/碎屑不會帶入隨后的混合中。模具利用以下配方和方法制作，實例5：用于制作熔模模具的漿料混合物由5416g小尺度鋁酸鈣水泥、2943g的0.5到1mm直徑的大小范圍的高純度氧化鋁氣泡、1641g去離子水和181gRemet硅膠LP30構(gòu)成。使用的混合器皿具有381mm的高度、280mm的頂部開口、127mm的底部使用，且在頂部安裝的混合電機(jī)的軸的底部上使用的混合葉片的寬度為大約112mm?；旌戏椒ㄉ婕笆紫葘⑿〕叨?小于50微米)鋁酸鈣水泥混合至正確粘性，且然后將更大尺度(大于50微米)的高純度氧化鋁氣泡的陶瓷團(tuán)聚體加入初始鋁酸鈣水泥混合物中。在第一混合階段中，水和硅膠使用如圖2和8中所示的混合器皿和混合葉片在3000rpm的轉(zhuǎn)速下混合。底座混合器皿上方的混合器葉片的高度設(shè)置為10mm。在水和硅膠完全混合之后，小尺度鋁酸鈣水泥以受控方式加入，以生成具有大約百分之70的固體負(fù)載的漿料。漿料混合大約6分鐘，此時其擁有大約100厘泊的粘性。此時，混合葉片轉(zhuǎn)速減小至1000rpm，且氧化鋁氣泡以受控方式加入漿料中。底座混合器皿上方的混合器葉片的高度設(shè)置為11cm。在2943g高純度氧化鋁氣泡加入漿料中之后，全部陶瓷混合物在1000rpm下混合1分鐘，以確保含鋁酸鈣的漿料和氧化鋁氣泡的完全混合。在混合之后，熔模模具混合物以受控方式倒入器皿中，其包含易消失的蠟圖案，諸如用于渦輪葉片的圖案。具有所有成分而沒有大尺度氧化鋁顆粒的初始水泥漿料混合物的固體負(fù)載為大約百分之70。最終模具混合物的固體負(fù)載為大約百分之82。模具然后固化且在高溫下焚燒。產(chǎn)生的模具用于鑄造含鋁酸鈦的制品，諸如渦輪葉片。如圖18中所示，在一個實例中，本公開內(nèi)容為一種用于混合含鋁酸鈣和氧化物顆粒的漿料的方法(1800)。該方法包括將包括鋁酸鈣的第一混合物加入混合器皿中(1810)，以及配置電機(jī)控制的傳動軸，其包括聯(lián)接到電機(jī)上的第一端和聯(lián)接到葉片系統(tǒng)上的第二端。傳動軸插入所述混合器皿中，使得葉片系統(tǒng)離混合器皿的內(nèi)部底部大約10mm，且使得葉片系統(tǒng)具有與彼此一致的至少兩個葉片(1820)。該方法還包括開啟電機(jī)且調(diào)整葉片系統(tǒng)的速度，使得葉片在大約1500到大約3500rpm的速度下旋轉(zhuǎn)(1830)。第一混合物混合(1840)；且葉片系統(tǒng)的位置調(diào)整成使得其離混合器皿的內(nèi)部底部大約30mm到大約50mm。葉片系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速也調(diào)整，使得葉片的轉(zhuǎn)速為大約500rpm到大約1500rpm(1850)。包括氧化物顆粒的第二混合物然后加入混合器皿中(1860)；且第一混合物和第二混合物在同一混合器皿中混合(1870)。葉片系統(tǒng)沿徑向和旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)和混合。選擇1-底部電機(jī)和軸選擇2-底部電機(jī)和軸選擇3-頂部電機(jī)和軸選擇4-頂部電機(jī)和軸選擇5-頂部電機(jī)和軸標(biāo)準(zhǔn)開放刀片開放分送器葉片(考爾斯)有護(hù)罩的連線附接開放分送器葉片(考爾斯)開放刀片粘性和粘性分布圖43134混合均勻性52125混合器清潔22144混合物起泡33155粉末引入55144混合速度(RPM)和可變性33155合計221862327將理解的是，以上描述旨在為示范性而非限制性的。例如，上述實施例(和/或其方面)可與彼此組合使用。此外，可制作出許多改型來使特定情形或材料適于各種實施例的教導(dǎo)內(nèi)容，而不脫離其范圍。盡管本文所述的材料的尺寸和類型旨在限定各種實施例的參數(shù)，但它們絕不是限制性的，且僅為示例性的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在查閱以上描述后將清楚許多其它實施例。因此，各種實施例的范圍應(yīng)當(dāng)參照所附權(quán)利要求連同此權(quán)利要求所屬的等同方案的完整范圍確定。在所附權(quán)利要求中，用語"包括(including)"和"其中(inwhich)"用作相應(yīng)用語"包括(comprising)"和"其中(which)"的通俗英文同義詞。此外，在所附權(quán)利要求中，用語"第一"、"第二"和"第三"等只用作標(biāo)記，且不旨在對其對象施加數(shù)字要求。此外，所附權(quán)利要求的限制并未以裝置加功能的格式撰寫，且不旨在基于35U.S.C.§112的第六段理解，除非且直到此權(quán)利要求限制明確地使用短語"裝置"后接沒有另一個結(jié)構(gòu)的功能的聲明。將理解的是，本文所述的所有此類目的或優(yōu)點不一定可按照任何特定實施例實現(xiàn)。因此，例如，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，本文所述的系統(tǒng)和技術(shù)可以以一種方式體現(xiàn)或執(zhí)行，使得實現(xiàn)或優(yōu)化如本文教導(dǎo)的一個優(yōu)點或優(yōu)點組合，而不需要實現(xiàn)如本文教導(dǎo)或建議的其它目的或優(yōu)點。盡管僅結(jié)合了有限數(shù)目的實施例詳細(xì)描述本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明不限于此公開實施例。相反，本發(fā)明可改變以結(jié)合迄今未描述的但與本發(fā)明的精神和范圍相當(dāng)?shù)娜魏螖?shù)目的變型、改型、置換或等同布置。此外，盡管已經(jīng)描述了各種實施例，但將理解的是，本公開內(nèi)容的方面可僅包括所述實施例中的一些。因此，本發(fā)明未看作由前述描述限制，但僅由所附權(quán)利要求的范圍限制。本書面描述使用了實例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，且還使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及執(zhí)行任何并入的方法。本發(fā)明的專利范圍由權(quán)利要求限定，且可包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的其它實例。如果此類其它實施例具有并非不同于權(quán)利要求的書面語言的結(jié)構(gòu)元件，或如果它們包括與權(quán)利要求的書面語言無實質(zhì)差別的等同結(jié)構(gòu)元件，則期望此類其它實例在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3