流延法制备铌酸钾钠无铅压电陶瓷的工艺研究

以Na2CO3,K2CO3,Nb2O5等为原料,采用固相法合成了K0.5Na0.5NbO3的粉体,并以此粉体为主要原料,添加适量的分散剂、粘结剂及除泡剂制备浆料,采用流延法制备K0.5Na0.5NbO3膜片,研究了K0.5Na0.5NbO3固相含量、分散剂、粘结剂及除泡剂的种类及含量对流延浆料流延性能和对K0.5Na0.5NbO3陶瓷的影响。实验结果表明:流延膜的厚度在0.3mm时,选用三乙醇胺作分散剂效果最好,当固相含量在55wt%时,分散剂用量在2%时浆料的粘度为2000mPa.s,适合于流延工艺;粘结剂PVB的含量在8%时膜片强度较高。     

CaO-B2O3-SiO2玻璃陶瓷系生料带流延工艺研究

采用正交实验研究固含量、粘结剂和增塑剂对CBS(CaO-B2O3-SiO2)玻璃体系浆料粘度、生坯性能影响.利用STATISTICA 6.0分析表明:固含量、PVB和DBP的交互作用分别对浆料粘度和生料带的可揭膜程度影响最大,单因素及其交互作用对生坯密度均无显著影响.固含量50wt%.相对CBS玻璃粉料添加2wt%蓖麻油,7.5wt%PVB、4.5wt?P时,制备的浆料粘度为2.1 Pa.s.较适合流延,生坯体积密度达到1.6g.cm-3,且生料带较易从流延机上剥离.875℃低温烧结试样,在100Hz微波频率下测试,介电常数为6.56,介电损耗1.57×10-3.     

低温共烧CBS基片的流延成型及其性能的研究

选用4种分散剂(三乙醇胺,磷酸三丁酯,蓖麻油和三油酸甘油酯),通过对分散剂的用量、固含量对浆料流变性能、流延生坯及烧结体性能的研究。分析了分散剂及固含量对流延浆料及陶瓷性能的影响。实验结果表明:以磷酸三丁酯为分散剂,当浆料的固含量为55%时,制备的料浆不仅分散性好而且稳定。流延所得烧结体介电常数为6.47、介质损耗为1.1×10-3。烧结后的样品中主要包含CaSiO3、CaB2O4和SiO2晶相。达到了LTCC材料的要求。     

聚乙烯醇缩丁醛溶液组分对Al2O3流延成型的影响

研究了Al2O3流延浆料中聚乙烯醇缩丁醛(PVB)的溶解性、成膜性及其对氧化铝粉体的分散作用.实验结果表明,PVB溶解于二元混合溶剂乙醇/二甲苯,当乙醇含量为60%时,粘度最低,溶解性最佳;PVB用作分散剂,当用量为0.5%,剪切速率为50 s-1时,系统粘度从868 mPa·s降到17 mpa·s;PVB用作粘结剂,...     

ZrB_2/B_4C-BNNTs层状复合材料的制备及其性能研究

以二硼化锆(ZrB_2)为硬夹层,氮化硼纳米管(BNNTs)为基体B_4C层补强增韧剂,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为粘结剂,邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为增塑剂,采用非水基流延成型工艺制备ZrB_2流延膜。研究了PVB含量、DOP含量以及固相含量对ZrB_2流延浆料流变性能的影响。实验结果表明:当PVB和DOP的加入量分别为5 wt%和6 wt%时可获得固含量为50 wt%的均匀稳定ZrB_2流延浆料,采用流延成型制备出不同厚度的ZrB_2流延膜。与本实验室已制备的B4C-BNNTS流延膜进行叠层、热压烧结制备出ZrB_2/B_4C-BNNTs层状复合材料。实验结果表明,当基体层与硬夹层的层厚比为2∶1时,在2000℃、压力30 MPa下热压烧结得到的ZrB_2/B_4C-BNNTs层状复合材料的力学性能最佳,其维氏硬度和断裂韧性分别为39.6 GPa、7.69 MPa·m~(1/2)。     

细晶氧化铝陶瓷基板的流延成型和显微结构控制研究

采用砂磨工艺获得了亚微米氧化铝复合粉体,用于制备微晶氧化铝陶瓷基板,研究了浆料组成对浆料流变学性质、生坯密度、生坯应力-应变行为的影响,以及烧结制度对平均晶粒尺寸和基板抗弯强度的影响。结果表明,固相含量、R值(增塑剂和黏结剂的质量比)和分散剂用量等关键因素决定了流延浆料的流变学性质。R值增大导致生坯强度和密度降低,提高固相含量有利于增加最大可流延厚度,优化工艺条件下可制备0.16～1.20 mm的坯片。当烧结温度为1 550℃、升温速率为2.5℃/min、保温时间为60 min时,制备的陶瓷基板平均晶粒尺寸为1.1μm左右,晶粒尺寸分布均匀,抗弯强度达到(440±25) MPa。     

织构PNN-PZT陶瓷的光固化成型制备及其电学性能研究

为高效制备织构压电陶瓷,以球状Pb(Ni_1/3Nb_2/3)O₃-PbZrO₃-PbTiO₃ (PNN-PZT) 为基体粉体,片状BaTiO₃ （BT）为模板粉体,采用光固化成型技术代替传统流延技术制备织构压电陶瓷。研究了粉体形貌对打印浆料流动性的影响、浆料的光敏参数以及不同BT含量织构陶瓷的晶体结构和电学性能。结果表明,球状粉体浆料具有低黏度的特性,能够有效提高打印浆料的固含量,最大固含量可达86%（质量）。此时陶瓷浆料的临界曝光量与透射深度分别为127.5 mJ/cm²和21.1 μm。打印后的PNN-PZT-BT陶瓷沿[00l]_c方向生长,BT模板粉体含量从1%增长到5%,陶瓷的织构度由42%增到92%。当BT含量为3%时,样品具有最高的压电常数d₃₃=1047 pC/N。与传统的流延法相比,SLA技术的工艺优势在于制备周期短,稳定性高,能够有效降低织构陶瓷的制备难度。     

织构PNN-PZT陶瓷的光固化成型制备及其电学性能研究

为高效制备织构压电陶瓷,以球状Pb(Ni_1/3Nb_2/3)O₃-PbZrO₃-PbTiO₃ (PNN-PZT) 为基体粉体,片状BaTiO₃ （BT）为模板粉体,采用光固化成型技术代替传统流延技术制备织构压电陶瓷。研究了粉体形貌对打印浆料流动性的影响、浆料的光敏参数以及不同BT含量织构陶瓷的晶体结构和电学性能。结果表明,球状粉体浆料具有低黏度的特性,能够有效提高打印浆料的固含量,最大固含量可达86%（质量）。此时陶瓷浆料的临界曝光量与透射深度分别为127.5 mJ/cm²和21.1 μm。打印后的PNN-PZT-BT陶瓷沿[00l]_c方向生长,BT模板粉体含量从1%增长到5%,陶瓷的织构度由42%增到92%。当BT含量为3%时,样品具有最高的压电常数d₃₃=1047 pC/N。与传统的流延法相比,SLA技术的工艺优势在于制备周期短,稳定性高,能够有效降低织构陶瓷的制备难度。     

B_4C陶瓷流延膜的非水基流延制备工艺研究

以碳化硼(B4C)粉为主要原料、二甲苯和正丁醇为二元溶剂、曲拉通X-100(TX100)为分散剂、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为增塑剂,分别以乙基纤维素(EC)M70和PVB为粘结剂,采用非水基流延法制备B4C陶瓷流延膜。研究了分散剂用量、粘结剂种类和用量对流延浆料粘度和流变性能的影响。实验结果表明,分散剂TX100的用量为0.6 wt%,粘结剂EC用量为17.5 wt%或粘结剂PVB用量为13 wt%时制得的B4C流延膜表面光滑、无裂纹、延展性较好;PVB作粘结剂的流延浆料稳定性更佳。     

分散剂对低温共烧陶瓷流延浆料流变性能的影响

本文探究了蓖麻油、BYK-22552、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、TEGO-700四种分散剂对CaO-B₂O₃-La₂O₃玻璃/氧化铝低温共烧陶瓷(LTCC)流延浆料分散性的影响,并进一步对该体系浆料流变性能、触变性能、固相体积分数以及沉降性能方面进行了研究,通过红外光谱分析研究了四种分散剂的分散机理并给出了解释。结果表明,当分散剂TEGO-700用量为粉体质量的2%时,流延浆料具有最小黏度(1 650 mPa·s)与最佳触变恢复性。在流延成型最佳黏度2 000 mPa·s下,浆料具有最大固相体积分数(37.2%)与优异的沉降性能。该浆料流延成型得到的柔性生瓷带表面平整且厚度均一,表面粗糙度为144 nm。烧结得到的基板材料表面无气孔、裂纹等明显缺陷,烧结致密化程度高,表面粗糙度为210 nm,40 GHz下测得介电常数与介电损耗分别为6.257和1.431×10^-3。     

混合催化剂催化蓖麻油合成蓖麻油多元醇

以可再生的蓖麻油为主要原料,首次采用甲醇钠和三乙醇胺为混合催化剂,与甘油在N2环境中发生酯交换反应,生成蓖麻油单甘脂和蓖麻油甘二酯。考察了催化剂用量、甘油用量、反应温度、反应时间对蓖麻油单甘脂转化率、蓖麻油甘二酯转化率和总转化率的影响,并与传统的催化剂甲醇钠、钛酸四丁酯催化酯交换反应进行了比较。采用FT-IR、GPC对产物的结构、相对分子质量和转化率进行了表征。通过单一变量控制法对反应的条件进行优化。结果表明,催化剂用量为蓖麻油质量的0．75％、蓖麻油和甘油的质量比为50：12．33、反应温度为180℃、反应时间为2．5h时,蓖麻油多元醇的转化率最高,可达92．54％,与传统催化剂相比较,混合催化剂不仅提高了产物的转化率和羟值,而且使产品的色泽降低。     

油溶性单组分聚氨酯灌浆材料的研制

以聚醚多元醇、蓖麻油、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)和助剂等为原料,制得了单组分油溶性聚氨酯(PU)灌浆材料。研究了PU预聚体的配方、反应条件、蓖麻油及增塑剂的用量对该灌浆材料性能的影响。研究结果表明,当蓖麻油用量为混合醇质量的70%时,该灌浆材料所形成的固结物压缩强度较高(为32.5MPa),适用于加固地表和防水兼备的工程。     

无溶剂法合成环氧蓖麻油的工艺研究

以可再生的蓖麻油为主要原料,H3P04作为催化剂,30% H2O2作为氧源,在无溶剂条件下合成环氧蓖麻油.通过正交实验的方法对蓖麻油环氧化反应进行了研究和探讨,得出最佳反应条件为:n(H202):n(蓖麻油双键)=1.4:1,n(甲酸):n(蓖麻油双键)=0.5:1,催化剂H3POa质量分数为蓖麻油的0.3%,反应时间...     

灰渣对石油焦浆稳定性的影响研究

采用气化灰渣作为石油焦浆的稳定剂,考察了灰渣对石油焦浆稳定性的影响。结果表明:灰渣能够有效提高石油焦浆的稳定性,提高屈服应力。当固体质量分数为63%,灰渣质量为总固体颗粒质量的20%—25%时,制备出的水焦浆满足工业要求。石油焦1添加质量分数15%的灰渣最高可制备出固体颗粒质量分数为70%的水焦浆,添加质量分数为20%的灰渣,石油焦2最高可制备出固体颗粒质量分数为67%的水焦浆。适量的灰渣可以作为石油焦浆的稳定剂制备固体质量分数高的水焦浆。     

磺化丙酮-甲醛缩聚物对碳化硅砂轮浆料的分散作用

由自制的磺化丙酮-甲醛缩聚物(sulphonated acetone-formaldehyde plymer,SAF)作为分散剂制备了浇注碳化硅(SiC)砂轮水基浆料.通过红外光谱,简要分析了SAF的分散机理,并以含10%(质量含量)聚乙烯醇水溶液作为分散介质,研究了不同用量SAF和不同pH值对体系沉降性的影响.采用沉降法和吸光光度法评价了SAF在SiC浆料中的分散性能.结果表明:当SAF添加的质量分数为5%,pH为10左右,体系的相对沉降层高度和吸光度均达到最大,得到了分散稳定性较好的砂轮浆料.     

磷石膏转晶制备α型高强石膏工艺条件的优化研究

以工业固体废弃物磷石膏为原料,采用半液相蒸压法制备α型高强石膏。以蒸压温度、蒸压时间、1#转晶剂、2#转晶剂以及料浆含水率为因素,进行了5因素4水平的正交实验。以力学性能为指标,对磷石膏转晶制备α型高强石膏的工艺条件进行了优化研究。结果表明,在反应温度为137 ℃、料浆含水率为20%（质量分数）、1#转晶剂用量为0.3%（质量分数）、2#转晶剂用量为1.27%（质量分数）、反应恒温时间为20 min时,可以制得2 h抗折强度、2 h抗压强度以及绝干抗压强度分别达7.0、21.7、44.7 MPa的α型高强石膏。     

蓖麻油改性聚醚型水性聚氨酯乳液的性能

以聚醚、甲苯二异氰酸酯(TDI)、一缩二乙二醇、蓖麻油为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,三乙胺为中和剂制备了稳定的阴离子水性聚氨酯乳液(WPU),研究了NCO/OH摩尔比、DMPA及蓖麻油的加入量对WPU的耐水性、稳定性和力学性能的影响,结果表明:改性后的乳液具有较好的稳定性,适量的蓖麻油可提高胶膜的拉伸强度及耐水性。当聚醚与蓖麻油质量比为7︰3、DMPA为5%、NCO与OH摩尔比为1.3时,WPU综合性能最好。     

纳米SiO2改性醇溶性蓖麻油-聚氨酯树脂的制备与表征

利用端氨基偶联剂KH-550对纳米SiO2进行表面改性,在超声场作用下制备疏水性纳米SiO2粒子,并将其均匀分散到蓖麻油(CO)-聚氨酯溶液,通过红外光谱(IR)、热重分析(TGA)和扫描电镜(SEM)等测试方法,探讨醇溶性聚氨酯的热稳定性、铅笔硬度和胶膜力学性能等。红外分析表明,PU大分子和纳米SiO2之间形成化学键,形成了Si—O—Si结构。当蓖麻油添加量为多元醇总质量的10%时,拉伸强度由原来的6.8 MPa增加到16.2 MPa,吸水率降低至原来的1/2。纳米SiO2颗粒掺杂量由0%增加到2%时,PU涂膜的失重速率最高点温度由原来的345℃提高至369℃,热分解温度也有所提高。涂膜热重曲线出现右移。     

Preparation of alumina by aqueous gelcasting

The alumina ceramic was prepared by aqueous gelcasting. The effects of zeta potentials, solid loading, dispersant content and milling time on the alumina suspension were studied systematically. The dispersant content has remarkable effects on the viscosity of the suspension. The appropriate dispersant concentration for alumina aqueous slurry with the solid loading of 55 vol.% is 0.6 wt.%. It can be seen that all suspensions (50–56 vol.% solid loading) exhibited a shear-thinning behavior and relatively low viscosity, which was suitable for casting. The degree of shear thinning and the viscosity at high shear rates increased with increasing volume fraction of solid. As the milling time prolongs, viscosity of the suspension decreases first, then the plateau appears and the average diameter keeps changeless. When the milling time was shorter than 20 h, the viscosity of slurries decreased gradually as the time of milling increased. After 20 h milling, the viscosity of the slurry tended to be consistent. Therefore, the ball milling time should be equal to or more than 20 h to obtain a stable suspension at equilibrium. The time available for casting the slurry (idle time) can be controlled by the amounts of initiator and catalyst added to the slurry as well as by the processing temperature. Micrograph of the gelcast green body was homogeneous.