Si3N4-SiO2-BN复相陶瓷材料的凝胶注模成型及其性能研究

利用凝胶注模成型法制备在Si3N4和SiO2二元体系的基础上引入BN形成三元体系的陶瓷材料,研究BN的加入量对浆料流变性能的影响,并且选用BN加入量为8%(质量分数,下同)的浆料(在具有优良的流变性能前提下)进行凝胶注模成型,并对含8%BN的浆料制成的生坯和烧结后的复相陶瓷进行性能表征。另外,实验对凝胶注模成型法中的脱模工艺进行了研究,发现按照特定的脱模顺序可保证坯体不会因收缩出现裂缝现象。     

水基凝胶注Ti-6Al-4V合金坯体

将凝胶注模工艺应用于金属Ti6Al4V合金粉末的成形,研究了高固相含量的Ti6Al4V合金粉末的料浆的制备,比较了金属浆料与陶瓷浆料的不同。结果表明粉末的颗粒形状是影响浆料固相含量的重要因素,浆料的固相含量随分散剂的增加而增加。最后制备出了固相含量为54%(体积分数,下同)的钛合金粉末浆料和形状复杂的坯体。坯体的抗弯强度随气雾化(GA)Ti6Al4V含量增加先增大后减小,随着坯体的固相含量增大而减小。当GA-Ti6Al4V含量为80%,固相含量为50%时生坯抗弯强度最大,为18.5 MPa。     

Ti及Ti-6Al-4V的水基凝胶注模成形研究

将凝胶注模工艺应用于金属Ti及Ti-6Al-4v合金粉末的坯体成形，研究了高固相含量的Ti粉和Ti-6Al-4V合金粉末的料浆的制备。结果表明，用凝胶注模工艺制备出了固相含量为54φ%的钛合金粉末料浆和形状复杂的坯体；粉末的颗粒形状是影响料浆固相含量的重要因素，球形粉末配制成的浆料固相含量最高，近球形次之，片状最低；分散剂柠檬酸铵也可以显著提高浆料的固相含量。     

大尺寸轻型碳化硅质反射镜素坯的凝胶注模成型

利用凝胶注模成型工艺制各了大尺寸轻型碳化硅(SiC)质反射镜素坯.讨论了SiC的颗粒级配、固相含量对浆料性能的影响以及催化剂、引发剂、浆料温度对凝胶时间的影响.结果表明:最佳分散条件下固相含量为65%的SiC水基浆料具备良好的流动性,适于进行凝胶注模成型;引发剂加入量为20 mmol/L浆料,与催化剂的摩尔比为5:1,浆料温度降到15℃时,凝胶时间能够满足注模及成型所需.最终测试了反应烧结后SiC陶瓷的性能.     

氧化铝陶瓷型芯凝胶成型因素研究

溶胶-凝胶成型是制备成分均匀、结构复杂陶瓷型芯最理想的成型工艺。以降低浆料粘度和提高固相含量为研究方向,从不同固相含量、颗粒度、添加剂对型芯性能的影响进行分析,以及研究pH值对浆料流动性的影响,并制备出固相含量为58%、动力粘度为0.46MPa.s的氧化铝陶瓷浆料,其成型后坯体湿强度可达约34MPa,完全满足后续加工要求。     

工艺参数对Mo/Cu粉末凝胶注模成形的影响

本文采用甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）-1,6-己二醇二丙烯酸酯非水基凝胶注模体系制备了浓Mo/Cu粉末浆料。研究了分散剂用量、单体含量和固相体积分数对浆料流变行为的影响。并研究了单体含量、单体/交联剂比例、引发剂用量、温度等工艺参数对固化行为和坯体抗弯强度的影响。结果表明,固相体积分数对浆料就变行为的影响最大,其次是引发剂用量和单体含量。随着单体含量的增加和单体/交联剂比例的减小,坯体抗弯强度增加;引发剂用量对坯体抗弯强度的影响较小。根据上述结果,Mo/Cu粉末非水基凝胶注模的合理工艺参数如下：HEMA含量为25 vol.% ~ 30 vol.%, 单体/交联剂比例为10：1 ～ 15：1,引发剂用量为1.5 vol.% ~ 2.5 vol.%,固化温度在60℃与80℃之间。     

水溶性环氧树脂的锆钛酸铅压电陶瓷凝胶注模成型

分别以聚丙烯酸铵(NH4PAA)和海因环氧树脂为分散剂和凝胶剂,制备锆钛酸铅陶瓷浆料,研究分散剂及固相含量对浆料流变性能、生坯和烧结样品物理性能的影响。结果表明:当分散剂含量(质量分数)为0.6%时,浆料黏度最低;当固相含量(体积分数)高达57.5%时,浆料仍保持良好的流动性;当固相含量为55%时,陶瓷生坯和烧结坯的强度均达到最大值,分别为34.1和77.8 MPa;与传统模压成型工艺对比表明,采用凝胶注模成型工艺制备的样品具有更优异的物理和压电性能。     

凝胶注模技术制备高密度ITO靶材的研究

为了研究ITO粉体凝胶注模技术制备高密度靶材的合理工艺,采用正交试验法,研究了固相含量、分散剂含量、pH值对浆料黏度的影响。结果表明,固相含量和分散剂的质量分数分别为80%和0.08%,pH值为10时,可制备出低黏度的适合浇注的浆料。同时,在制备低黏度、高固相含量(80%)ITO浓悬浮体过程中,研究了单体、交联剂、引发剂含量对凝胶化效果的影响。结果表明,单体、交联剂、引发剂分别为浆料质量的2%、0.05%、0.04%时,可制备出高质量坯体。坯体经70℃干燥、600℃排胶,最后于1570℃烧结后得到密度高达7.12g·cm-3、晶粒尺寸均匀的ITO靶材。     

熔融石英陶瓷凝胶注模成型及烧结工艺

报道了熔融石英陶瓷的凝胶注模成型及其烧结工艺.对凝胶注模成型工艺的几个主要影响参数对比分析,研究了分散剂、粉体粒径分布和浆料pH值对悬浮体分散效果的影响.并且分别以①苏州土、钾长石、碳酸钙②氟化钙作为烧结助剂,研究了它们对熔融石英陶瓷的烧结性能的影响.本研究工作为非晶态熔融石英陶瓷的凝胶注模成型提供了一定的工艺和理论研究基础.     

锶铁氧体胶态振动注模成形技术研究

通过絮凝、振动脱水工艺处理,获得固相体积分数达50%的锶铁氧体浆料,实现了高质量锶铁氧体坯体的胶态振动注模成形.分析了工艺条件对成形过程及样品质量的影响.实验表明:胶态注模成形比凝胶注模成形需要加入更多的单体与交联剂才能得到坯体强度相当的坯体;烧成后的锶铁氧体的剩余磁感应强度为420 mT,矫顽力H_(cb)为270 kA/m,最大磁能积(BH)_(max)为34 kJ/m~3.