水基SiC料浆的分散稳定机制及喷雾造粒

以去离子水为液体介质,引入有机添加剂,配制水基SiC悬浮料浆,研究了水基料浆的分散稳定机制及其喷雾造粒行为,分析了有机添加剂和固相含量对料浆流变性能、造粒粉粒径分布及成型性能的影响机制.结果表明:当料浆pH≥10时,水基碳化硅料浆的分散性和稳定性较好,料浆具有剪切稀化的非Newton体特性:当加入0.2%(质量分数,下同)四甲基氢氧化铵、2.0%聚乙烯醇和1.0%聚乙二醇时,料浆黏度较小:固相含量为50%水基料浆喷雾造粒后,造粒粉的流动性、填充性能及成型性能明显提高,但球状造粒粉需要在一定成型压力下才能完全破碎.     

水基SiC浆料的喷雾造粒特性

以水为液体介质,制备分散稳定的水基SiC料浆,并利用喷雾造粒技术对水基SiC浆料进行造粒,研究了碳化硅浆料固含量及喷雾干燥工艺对造粒粉特性的影响。研究结果表明:浆料固相含量对造粒粉体粒径分布影响明显,粉体粒径随固含量的增加而增大。在最佳的干燥工艺条件下,碳化硅粉体流动性得到较大改善,素坯密度增加,陶瓷力学性能提高。     

Cr2O3料浆固含量对其喷雾造粒料性能的影响

以Cr2O3料浆为对象,研究三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和柠檬酸等减水剂对料浆ζ电位、粘度和固含量的影响,并采用SEM等方法观察分析了料浆固含量对Cr2O3喷雾造粒料松装密度、粒径分布和颗粒形状的影响.结果表明由三聚磷酸钠和水玻璃复合的减水剂对Cr2O3料浆的分散效果最好;在保证喷雾造粒要求的粘度下,加入0.2%复合减水剂可将Cr2O3料浆的固含量由不添加时的58%(w,下同)提高到79%;Cr2O3料浆固含量为75%的喷雾造粒料松装和摇实密度大,粒径分布合理,空心、破损和梨形颗粒少.     

氧化锆料浆性能对其喷雾造粒粉料性质的影响

本文研究了料浆含固量和粘度对其喷雾造粒粉料性质影响。结果表明：氧化锆料浆含固量是喷雾造粒（ＳＤ．）粉料填充密度的主要控制因素，高含固量料浆能得到高填充密度喷雾造粒粉料，且其颗粒显微结构相对致密；随着ＺｒＯ２料浆含固量、粘度增加，喷雾造粒粉料平均粒径增大，粗颗粒含量增多，细颗粒含量减少。     

氧化锆喷雾造粒料浆的制备

为了制备出流动性和稳定性好的喷雾造粒料浆,研究了分散剂三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、聚丙烯酸铵和PEG2000对氧化锆喷雾造粒料浆流变特性的影响,认为聚丙烯酸铵对于氧化锆料浆具有较好的分散效果。在此基础上采用正交试验设计,以料浆的平均黏度和沉降度为评价指标,对料浆固含量、结合剂PVA和分散剂聚丙烯酸铵加入比例进行了优选,选用料浆固含量(w)为85%、结合剂PVA加入量(w)为8%、分散剂聚丙烯酸铵加入量(w)为0.5%,制备了综合性能较好的氧化锆料浆,利用此料浆获得了较好的喷雾造粒效果。     

氮化硅泡沫陶瓷浆料性能的研究

系统地研究了料浆pH值、分散剂及固相含量等因素对陶瓷料浆电势和流变性的影响,制备出了有良好稳定性和流动性的氮化硅料浆。研究表明,静电空间位阻稳定机制是陶瓷料浆稳定性的根本原因。料浆pH值、分散剂和固相含量等因素对陶瓷料浆的分散稳定性及流变性均有一定的影响。料浆的pH值为10-11、分散剂PAA-NH4用量为1 wt.%以及固相含量为50 wt.%时,可获得具有良好性能的氮化硅料浆浓悬浮体。     

喷雾造粒粉制备ZTM陶瓷的结构缺陷与强度研究

结合喷雾料浆,造粒颗粒的相关工艺控制,对喷雾造粒粉制备的ＺＴＭ陶瓷的结构缺陷及强度进行了研究。结果发现：较低固相含量的料浆易形成具有坚硬外壳的空心颗粒,这种颗粒在成型过程中难以破坏,以坯体中形成结构缺陷;颗粒的残余水分对颗粒的变形性具有重要作用,随残余水分的增加,坯体的断裂从沿颗粒向穿过颗粒的形式过渡。研究还表明：较大颗粒间的气孔,如在成型过程未被完全破坏和变形,则会遗留在烧结体中,导致材料强度的     

注凝成型工艺对熔融石英陶瓷生坯的制备研究

采用了水基注凝成型工艺制备熔融石英陶瓷生坯,凝胶体系为甲基丙烯酸羟基乙酯/三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,研究制备高固相、低粘度、流动性好的料浆,研究生坯成型的影响因素如:p H值、固相含量、分散剂等。实验结果表明:当制备的料浆固相含量为60%,pH=4,分散剂为1.5wt%时,可获得高固相含量、良好流动性、低粘度、稳定分散的陶瓷料浆,这是是注凝成型生坯的最关键性步骤。     

喷雾造粒对固相烧结SiC陶瓷的影响

采用离心式喷雾造粒技术对SiC浆料进行造粒,研究了喷雾造粒对SiC粉体的流动特性、成型行为、烧结性能、力学性能及显微结构的影响机制。研究结果表明:喷雾造粒后,碳化硅粉体流动性得到较大改善,素坯密度增加,微观结构致密;固相烧结后,碳化硅陶瓷的烧结性能提高,陶瓷显微结构得到改善。     

TiB2/Al2O3复合粉体的喷雾干燥造粒与特性研究

利用喷雾干燥技术对TiB_2/Al_2O_3复合粉体进行造粒,研究了浆料固相含量及粘结剂含量对喷雾干燥粉体颗粒形貌、结构、松装密度、流动性等的影响。结果表明：当浆料固相含量为47．6%,分散剂和粘结剂分别为固相质量的0．4%和1．0%时,浆料具有合适的粘度和最佳的分散稳定性,喷雾造粒得到的粉体为球形或近球形,具有较高的松装密度和流动性,能满足各种压制成型的需要。     

固相含量对氧化锆陶瓷注凝成型的影响

研究了超细ZrO2粉体注凝成型过程中固相含量对料浆粘度、生坯强度和烧结材料密度等的影响。在固相含量50vol%~54vol%的范围内,随着固相量的增加,料浆悬浮体的粘度明显提高,成型坯体的均匀性下降,生坯强度出现极值,烧结材料的密度逐渐降低,固相含量以50vol%~52vol%为宜。     

固相含量对熔融石英陶瓷注凝成型的影响

以熔融石英粉为原料,研究了高纯超细Si O2粉体注凝成型工艺固相含量对料浆黏度、生坯密度和烧结材料强度等的影响。采用粘度计、万能试验机、电子密度计、SEM等对陶瓷试样的结构和性能进行了表征和分析。研究表明,当固相含量在50%~60%范围内,随着固相含量的提高,料浆的黏度也随之提高,流动性降低,生坯密度呈现先上升后下降的趋势,烧结材料强度也出现峰值。在本实验的研究条件下,料浆的最佳固相含量为58%,抗弯强度可达18.5 MPa,密度为1.91 g/cm3,其性能达到最佳。     

高固相Al2O3凝胶注模流变等性能研究

高分子凝胶注模成型作为一种近净尺寸成型方法,在国内已有研究.成型中,固相含量多见53％左右的研究,重点研究粒径1.5μm,固相含量58％的Al2 O3浆体随pH值变化的剪切稀化流变特性,分散剂不同加入量对浆体悬浮性的影响变化,淀粉加入量对坯体强度的影响,同时研究了消泡剂对高固相含量浆体制备,坯体断面结构以及对烧结体微观气孔分布的影响,分析了不同粒径的Al2 O3颗粒对制备高固相含量浆体粘度的影响等.     

工艺参数对凝胶注模成型ZrO_2料浆性能的影响

以亚微米级ZrO2粉体为原料,采用丙烯酰胺(AM)/N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)凝胶体系,通过凝胶注模成型工艺制备低粘度、高固相含量的ZrO2料浆。探讨了分散剂用量、料浆pH值、固相含量及研磨时间等工艺参数对ZrO2料浆性能的影响。用Zeta电位仪、粘度计和流变仪分别对料浆的Zeta电位、粘度值和流变学特性曲线进行测定。结果表明,A型分散剂(聚丙烯酸盐)用量为ZrO2体积的2%~2.5%时,对超细ZrO2粉体分散效果最佳,其料浆pH值以10~11为宜,研磨时间控制在12~15h,料浆固相体积分数可达50%~54%。     

分散剂和pH对水基SiC-Si料浆流变性和Zeta电位的影响

为了制备高固含量流动性良好的SiC-Si料浆,以SiC粉和Si粉为主要原料,分散剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、六偏磷酸钠(SHMP)、聚乙二醇(PEG400),用分析纯HCl、NH_3·H_2O调节料浆的pH,采用注浆成型法制备水基SiC-Si料浆。研究了分散剂的种类、添加量以及浆体的pH对SiC-Si料浆性能的影响。结果表明:外加质量分数分别为0. 25%的PVP、0. 85%的PEG400、0. 21%的SHMP作为复合分散剂,调节pH至8. 7左右时,可以得到黏度为135 mPa·s的固相体积分数为45%的稳定分散的SiC-Si料浆。     

颗粒级配法制备高固相含量低黏度氧化铝料浆

以平均粒径分别为0.97 μm(CQ)和2.18 μm(HNXY)的2种Al2O3粉体为原料采用级配混合的方法,分别添加离子型分散剂柠檬酸铵或高聚物型分散剂聚丙烯酸,制备了适合胶态成型的高固相含量、低黏度的料浆.讨论了胶态成型中粒度分布,以及分散剂的种类和各自不同的用量对悬浮体流变学特性的影响.当粉体CQ和HNXY的级配质量比为1:2时,其混合粉体粒度分布最接近于Dinger模型理论分布,此时可以得到黏度最低的料浆,当固相含量为65%(体积分数)时,料浆的黏度仍然在1 Pa·s以下;与分散剂柠檬酸铵相比,在相同的周相含量和级配比例下,采用聚丙烯酸的科浆流动性更好.     

氧化铝料浆流变学研究

以Zeta电位,动力学粘度为研究手段。对注浆成型氧化铝料浆的固相含量,分散剂含量,pH值等参数进行调配。研究了不同的因素对于氧化铝料浆Zeta电位和动力学粘度的影响。试验显示在一定固相质量分数和粒度条件下,氧化铝料浆的Zeta电位绝对值随着pH值的增大而增大,随着(NaPO3)6含量的增大先上升后降低。本文从带电双电层理论的角度上解释了上述现象。流变性的测试结果与ZETA电位的结果保持一致。通过对不同添加物的配比的调整,确定了最佳固相质量分数,pH值和(NaPO3)6添加量,研制出了流动性相对较好的氧化铝料浆。对于注浆成型氧化铝陶瓷工艺具有重要意义。     

煤系高岭土料浆的粘度及影响因素

煤系高岭土料浆的浓分散体系为非牛顿流体,具有剪切变稀的特性. 阴离子型分散剂聚丙烯酸钠可吸附于煤系高岭土颗粒的表面,改变其表面电势,增加颗粒间的排斥能,从而起到很好的分散作用. 通过实验,研究了固相浓度、分散剂用量、粒径大小等因素对煤系高岭土料浆粘度的影响. 固相浓度增大、粒径减小时,料浆的粘度增大;分散剂可使料浆粘度降低,当最佳用量为0.3%左右,在高剪切速率(729 s-1)下,固相浓度由30%(w)提高到70%(w),料浆的粘度分别为0.004和0.020 Pa×s．     

染料喷雾干燥造粒中间试验

在毛主席革命路线指引下,天津染化八厂和沈阳化工研究院共向协作,于1973年至1975年内,对一些染料进行了喷雾造粒试验。 染料喷雾造粒是将料浆经喷嘴喷雾到热气流中,经蒸发一干燥成空心球。由于喷雾造粒是瞬间成型、瞬间蒸发、瞬间干燥,因此适用于许多染料的干燥,同时还保持了染料各项性能。     

水基氮化硅陶瓷光固化成型工艺研究

水基光固化陶瓷浆料的低粘度、高分散是制备致密材料的关键因素。重点讨论了水基光固化中分散剂的种类、pH值、固相含量对光固化Si3N4陶瓷浆料流变性能的影响。实验表明:当用0.8 wt%的甲基丙烯酸铵做分散剂,浆料pH=10时,制备出了固相含量40 vol%,粘度为0.8 Pa·s-1的Si3N4浆料。通过3D光固化成型技术,运用优化后的浆料制备了形状复杂的涡轮坯体,并在气压烧结1750℃时,获得91%的相对密度,13.76±0.42 GPa的显微硬度和5.32±0.52 MPa·m~(1/2)的断裂韧性。