氧化铝陶瓷的凝胶注模成型研究(2)悬浮体的凝胶化

对凝胶注模成型氧化铝的具体工艺参数进行了初步的研究,包括单体用量、单体与交联剂的比例、引发剂的用量和固相含量等参数对凝胶注模成型部件的质量和性能的影响.研究表明,预混液中单体AM用量为24%(质量比)左右、单体与交联剂用量比例在24%(质量比)以下、引发剂用量为0.014 mL以上时,能得到足够进行机加工所需强度的坯体;在保证流变性要求的前提下尽量提高固相含量,对获得高密度和高强度的坯体有利.此外,悬浮液抽真空除气对提高坯体的强度影响明显.     

氧化铝陶瓷凝胶注模成型影响因素的研究

探讨陶瓷凝胶注模成型的机理和特点，研究固相体积含量、pH值、分散剂等对制备低粘度、高固相体积含量的氧化铝陶瓷悬浮液的影响。实验结果表明，固相体积分数为55％浆料的粘度可以满足注模的需要，坯体抗弯强度可达30Mpa。控制pH值为9左右，加入8％的PMAA-NH4分散剂，可制得粘度低、流动性好适宜于复杂形状制品注模的陶瓷浆料。     

氧化铝陶瓷的凝胶注模成型研究 (1)悬浮液的分散与流变性

对用于凝胶注模成型的氧化铝悬浮液进行了分散效果和流变性的研究.根据液体介质中分散固体颗粒的三种基本分散机制,通过调节悬浮液的pH值和加入分散剂来获得沉降量最少、分散效果最好的悬浮液.实验表明pH值、分散剂用量均会明显的影响悬浮液的分散效果和流变性.当pH=9、分散剂用量为0.25%(质量比)时,效果最好.在此基础上,研究了固相含量对悬浮液流变性的影响,并制备了固相含量达51.28%(体积比)的浓悬浮液,粘度为969rnPa·s,完全能满足凝胶注模成型的要求.     

壳聚糖用于氧化铝凝胶注模成型

介绍了一种新的凝胶注模成型系统。采用醋酸为溶剂、壳聚糖为单体凝,以戊二醛为交联剂,引发聚合反应,形成的亚胺键相互交联成网状结构,原位成型氧化铝坯体。通过红外光谱、扫描电镜、抗弯强度仪等检测,表征凝胶体系、Al2O3坯体的微观形貌及坯体强度性能。结果表明,在室温下调节料浆pH值为3~4,分散剂聚丙烯酸胺用量占料浆质量的0.4%,球磨混料2 h左右,可制备出固相体积分数为52%,粘度为550 MPa.s的氧化铝瓷的料浆。固化成型,经室温和加热两阶段干燥,可得到强度达25.8 MPa的坯体。     

N-羟甲基丙烯酰胺体系凝胶注模成型氧化铝陶瓷

采用低毒的N 羟甲基丙烯酰胺体系凝胶注模成型氧化铝陶瓷,研究了该体系下浓悬浮体的制备及固化过程。凝胶注模成型要求为:pH≈9,分散剂加入量为占浆料质量分数的0.5%、球磨时间为2h。得到氧化铝固相体积分数为56%,粘度为345.3mPa·s的浆料,单体溶液质量浓度为0.1～0.14g/mL、引发剂加入量占单体质量的2%～3%较适合,既保证成型后的素坯具有一定的强度,又不至于在注模前凝固。成型的坯体强度达到32MPa,可以进行机加工。SEM分析表明所获得的坯体结构均匀,依靠聚合物相互连接使强度较高。     

基于快速成型和凝胶注模的压电陶瓷成型工艺

采用快速成型和快速模具技术制备了具有复杂结构的模具.采用凝胶注模成型工艺成功制备出固相体积百分数含量为55,粘度小于1 Pa.s的PMN-PZT压电陶瓷悬浮体.考察了分散剂加入量、球磨时间、pH值与注模浆料流变性之间的关系,从而获得最佳浆料配制条件为:分散剂用量的质量百分数约在0.8~1.2左右,pH值为10~11,球磨时间为8 h.将PMN-PZT浆料注入模具,经过热处理和后处理便得到了具有复杂结构的压电陶瓷部件.对比了快速成型和凝胶注模与传统模压成型工艺制备的样品,扫描电镜(SEM)显微形貌分析和电学性能测定表明:快速成型和凝胶注模工艺制备的样品与模压工艺制备的样品相比较,其显微结构均匀致密、晶粒大小与晶界分布均匀,气孔率更小,电学性能更均匀.     

壳聚糖用于氧化铝凝胶注模成型

介绍了一种新的凝胶注模成型系统。采用醋酸为溶剂、壳聚糖为单体凝,以戊二醛为交联剂,引发聚合反应,形成的亚胺键相互交联成网状结构,原位成型氧化铝坯体。通过红外光谱、扫描电镜、抗弯强度仪等检测,表征凝胶体系、Al2O3坯体的微观形貌及坯体强度性能。结果表明,在室温下调节料浆pH值为3~4,分散剂聚丙烯酸胺用量占料浆质量的0.4%,球磨混料2 h左右,可制备出固相体积分数为52%,粘度为550 MPa.s的氧化铝瓷的料浆。固化成型,经室温和加热两阶段干燥,可得到强度达25.8 MPa的坯体。     

陶瓷材料的凝胶注模成型技术

介绍了凝胶注模成型技术的起源、基本原理、分类、工艺流程、工艺特点以及陶瓷浆料的稳定机制。采用该技术可净尺寸生产形状复杂的大尺寸陶瓷零件，生产成本低，可靠性高，且所成型的陶瓷坯体成分和密度均匀，干燥和烧结过程中不会变形，缺陷少，坯体强度高，可进行机加工。凝胶注模成型工艺的重点和难点是浆料的可控固化，坯体与空气接触后的表面剥落以及干燥、排胶和烧结过程中升温速度的控制。     

AlN陶瓷的凝胶注模成型及其导热性能

为了解决AlN陶瓷难于制备复杂形状、生产成本高、重复性差等问题,采用无毒的壳聚糖体系,以Y2O3+CaF2为烧结助剂,利用凝胶注模成型及无压烧结制备了AlN陶瓷.利用粘度计、X射线衍射仪、扫描电镜等对AlN陶瓷浆料性能和AlN陶瓷的显微组织与导热性能进行研究.结果表明:戊二醛浓度、pH值及壳聚糖含量对凝胶化时间有影响;醋酸含量降低、固相含量增加会使AlN陶瓷浆料粘度下降;真空处理有助于陶瓷浆料中气泡的去除;Y2O3+CaF2烧结助剂不但可以降低烧结温度,还可有效改善AlN陶瓷的导热性能;固相含量为52vol.%的AlN陶瓷坯体无压烧结后,热导率达到95.6 W/(m·K).     

N-羟甲基丙烯酰胺体系凝胶注模成型氧化铝陶瓷

采用低毒的N 羟甲基丙烯酰胺体系凝胶注模成型氧化铝陶瓷,研究了该体系下浓悬浮体的制备及固化过程。凝胶注模成型要求为:pH≈9,分散剂加入量为占浆料质量分数的0.5%、球磨时间为2h。得到氧化铝固相体积分数为56%,粘度为345.3mPa·s的浆料,单体溶液质量浓度为0.1～0.14g/mL、引发剂加入量占单体质量的2%～3%较适合,既保证成型后的素坯具有一定的强度,又不至于在注模前凝固。成型的坯体强度达到32MPa,可以进行机加工。SEM分析表明所获得的坯体结构均匀,依靠聚合物相互连接使强度较高。     

高致密氧化镁陶瓷的凝胶注模成型

探讨了高致密氧化镁陶瓷水基凝胶注模成型工艺,研究了预烧处理温度对原料的水化活性、粒度及比表面积的影响;同时研究了预烧处理温度、分散剂及固含量等对MgO陶瓷浆料流变学性能的影响。通过DSC-60A热分析仪对MgO陶瓷素坯进行热分析,制定了合适的烧结制度;用SSX-550观察了烧结体的微观形貌。结果表明,MgO粉体随着预烧处理温度的升高,水化活性降低,粒度增大,比表面积降低。在1 350℃处理后的MgO粉活性最低,当分散剂的加入量为3%时,可制备出固含量为54%、黏度低于200mPa.s的流动性良好的稳定浆料。MgO烧结体的密度可达到理论密度的98.32%,且烧结体宏观无缺陷,微观结构均匀致密。     

固相含量对凝胶注模成型ZrO2陶瓷力学性能的影响

采用凝胶注模工艺分别制备体积分数为36％、38％、40％、42％和44％的ZrO2陶瓷坯体,在1600℃进行无压烧结,通过电子万能试验机、扫描电镜等测试手段分别对ZrO2陶瓷材料的力学性能和显微结构进行测试和分析,结果表明,固相体积分数为38％时,陶瓷材料的相对密度、抗弯强度和断裂韧性最大,分别为98．36％、921．34MPa和11．49 MPa·m^1/2,这是由于固相体积分数为38％的浆料流动性好,气孔少,制备出的ZrO2陶瓷坯体缺陷少．     

氧化铝陶瓷注射成型工艺的研究

研究了注射成型氧化铝陶瓷工艺中的配料及成型过程,包括对粉末装载技术和粘结剂配方的确定,分析了注射压力、注射温度、模具温度等注射成型工艺参数对试样性能的影响,得到了一组优化的配料及成型工艺参数.     

凝胶注模成型莫来石质陶瓷材料

探讨了几种影响凝胶注模成型莫来石质陶瓷的因素.首先,测定了pH值对莫来石浆料Zeta电位的影响,当pH为11时,Zeta电位达到最大值-29 mV,此时浆料最稳定.测试粘度为70 mPa·s.研究了催化剂、引发剂的加入量对浆料凝固时间的影响,结果表明,随着催化剂和引发剂加入量的增大,浆料的凝固时间缩短.利用DSC/TG分析了有机物的排出过程,结果表明,有机物的排出过程是分阶段的,当温度达到650 ℃时,有机物可以完全排出坯体.     

预凝胶土豆淀粉胶态成型高纯氧化铝陶瓷

探讨了预凝胶淀粉胶态固化成型方法,其原理是利用淀粉常温不溶于水,高温吸水膨胀而凝胶糊化的特性。土豆淀粉颗粒在80℃仍保持着完整的颗粒结构,在固化的过程中淀粉继续吸水,使浆体固化。淀粉凝胶作为粘结剂将相邻的氧化铝颗粒紧密连接,并提高固化坯体的强度。制备的生坯致密、显微结构均匀,抗弯强度4.48 MPa,线性收缩率3.46%。1 600℃保温2h制备的氧化铝陶瓷抗弯强度170 MPa。     

氧化铝陶瓷管壳低成本微晶化的研究

国内生产的氧化铝管壳由于采用氧化铝粗粉为原料，产品的晶粒粗大、机械强度较低、加工量较大、烧成温度偏高、成品率低．提高国产氧化铝管壳的质量和档次的关键是低成本使氧化铝陶瓷管壳微晶化．采用自制的亚微米(平均粒径＜1μm)无硬团聚氧化铝粉，Al2O3含量为97．59％，减少高温出现的液相量及低温快烧工艺(1600℃，保温1h)，制备的微晶氧化铝管壳，其陶瓷品粒的平均粒径为6μm，品粒分布比较均匀，加工量远远低于国产粗晶粒氧化铝管壳．     

碳化硅凝胶注模浆料的研究进展

在分析陶瓷浆料稳定分散机制的基础上,从碳化硅(SiC)粉体表面改性和分散剂处理两方面探讨了凝胶注模工艺中高固相含量、低黏度的SiC陶瓷浆料的制备问题.综述了SiC表面改性及其几种常见分散剂的研究进展,并指出今后研究中需要解决的问题.     

(NH4)2S2O8-NaHSO3引发陶瓷直接凝固成型工艺的研究

采用凝胶注模成型方法，以丙烯酰胺为单体，（NH4）2S2O8-NaHSO3为引发剂，研究了卫生陶瓷凝胶注模成型工艺。探讨了不同工艺条件（单体、引发剂、减水剂的加入量及坯体成型温度等因素）对料浆原位凝固成型脱模时间和坯体干燥强度的影响规律。     

氧化铝,碳化硅陶瓷纤维的成型与烧结

本文以纳米级氧化铝和碳化硅微粉为原料,采用挤压烧结工艺,成功地制备出氧化铝和碳化硅陶瓷纤维。对纤维的烧结特性进行了分析,测试了纤维的拉伸强度,用ＳＥＭ观察了纤维断口形貌,结果表明：由于采用纳米微粉为原料,使陶瓷纤维的烧结温度降低,氧化铝纤维在１２００℃烧结后,相对密度达到９９．５％,拉伸强度为８４０ＭＰａ;碳化硅纤维１８００℃烧结后,密度高于９５％,拉伸度为７２０ＭＰａ。