陶瓷材料水基流延成型工艺研究进展

简要介绍了水基流延成型工艺的特点,综述了水基流延成型工艺的浆料组成、流变性能以及干燥过程的研究现状,指出了水基流延成型今后的发展趋势.     

工艺条件对薄片陶瓷材料凝胶流延成型的影响

利用有机单体的聚合原理，成功进行了陶瓷薄片材料的凝胶流延成型。讨论了工艺条件对成型的影响。使用惰性气氛保护克服了单体聚合反应中的氧气阻聚问题，浆料在一定温度和气氛条件下能够顺利完成聚合反应。所成型的坯体具有良好的强度和柔韧性，在1550℃经2h烧结，烧结样品显微结构均匀，没有发现晶粒异常长大现象，烧结体致密度达到97．7％。     

薄片陶瓷材料凝胶流延成型（Gel—Tape—Casting）工艺研究

利用有机单体的聚合原理,成功进行了陶瓷薄片材料的凝胶流延成型。通过对普通流延机设备的改进,克服了单体聚合反应中的氧气阻聚问题,浆料在一定温度和气氛条件下能够顺利完成聚合反应。所成型的坯体在１５５０℃经２ｈ烧结,烧结样品显微结构均匀,致密度达到９７．７％。     

Ba2Ti9O20陶瓷流延浆料的流变性能和流延成型研究

以BaCO3和TiO2粉末为原料,采用固相反应法合成Ba2Ti9O20的粉体,并以此粉体为主要原料添加适量的分散剂、粘结剂及塑性剂,采用流延法制备Ba2Ti9O20陶瓷膜片。研究了不同种类和配比的溶剂、不同种类和含量的分散剂对Ba2Ti9O20流延浆料的流变特性的影响。结果表明,当选用异丙醇和甲苯(体积比为75:25)为溶剂,固含量Ba2Ti9O2054wt%,分散剂蓖麻油0.5wt%,粘结剂聚乙烯醇缩丁醛5wt%,塑性剂聚乙二醇5wt%时,流延浆料的流变性能较好,浆料的粘度为9.1Pa.s。     

流延成型料浆的流变性质研究

本文在实验基础上研究陶瓷粉体与有机溶剂组成的两相分散系统的流变性质.主要讨论了 Al_2O_3-乙醇系统的流型、固相体积浓度和固体颗粒尺寸分布对系统粘度的影响以及分散剂加入前后系统粘度的变化。为流延成型的料浆配制提供了一定的依据.     

添加剂在水基凝胶流延成型中的作用

为制备固相含量高、适合流延工艺的氧化铝陶瓷悬浮体,并保证成型坯片具有良好的强韧性能,通过分析陶瓷悬浮体的粘度、Zeta电位、接触角等参数,研究了各种添加剂对凝胶流延工艺的影响.实验结果表明:分散剂可提高悬浮体的Zeta电位,从而提高固相体积含量;增塑剂可明显提高坯片的柔韧性;表面活性剂可大幅度降低悬浮体与基带的接触角(从93°降低到72.2°).成功制备出固相含量超过50%的悬浮体,成型后的坯片表面平整,强度高,柔韧性好.     

陶瓷流延颗粒排列的三维模型研究

陶瓷颗粒易在流延成形过程中产生取向性排列,使得流延坯体本身在烧结后容易出现收缩各向异性。建立了三维椭球模型来定量研究陶瓷颗粒的排列取向性,发现在流延坯体中颗粒排列取向明显,且颗粒形态比与三维形状因子间呈指数函数关系,颗粒的各向异性率和三维形状因子之间呈线性关系。     

添加剂对Li1.075Nb0.625Ti0.45O3微波介质陶瓷水基流延浆料的影响

以聚乙烯醇为粘结剂,乙二醇为增塑荆,聚羧酸铵盐为分散剂,对Li1.075Nb0.625 Ti0.4sO3微波介质陶瓷的水基流延成型工艺进行了研究.在以水为溶剂的条件下,考察了分散剂、粘结剂、增塑剂对浆料粘度和稳定性的影响以及流延浆料的流变特性.结果表明,分散剂对浆料粘度的影响较大,其最佳用量为粉体的0.2%(质量分数).聚乙烯醇水溶液能增加浆料的粘度,并提高浆料的稳定性;乙二醇虽然能降低浆料的粘度,但对其稳定性的影响不大.Li1.075Nb0.625 Ti0.45O3水基流延浆料为典型的假塑性流体,并且不存在触变性;SEM观察表明,流延成型后陶瓷素坯膜的微观结构均匀.     

氧化锆流延基片的制备

研究了工艺参数对氧化锆流延片制备影响.结果表明,当流延体系9＜pH＜11.5,分散剂用量为1.5wt％,黏结剂含量为5wt％,球磨混合12h的ZnO2浆料稳定,素坯质量好.在1500℃经3h烧结,烧结样品显微结构致密,相对密度达98％.     

利用数据挖掘技术研究陶瓷流延粉末粒径分布

采用扫描电镜对陶瓷流延坯体不同分层的颗粒粒径进行测量。利用数据挖掘技术中的聚类算法对收集的大量粒径数据进行分析,发现挖掘出的规则为坯体上下两层的颗粒粒径分布呈明显差异,这与理论推导结果得出的规律一致,表明数据挖掘技术在研究粉末粒径分布规律上有很强的实用性。     

X7R特性瓷粉水基流延成型制备镍电极多层陶瓷电容器的研究

以聚丙烯酸酯乳液为粘合剂,采用水基流延成型制备镍电极多层陶瓷电容器(Ni-MLCC).研究了水性粘合剂适合X7R瓷粉流延成型的粘度特性和热稳定性,用扫描电子显微镜(SEM)分析了所得膜片和电容器的微观结构,并对所制备电容器的电性能进行了测试.结果表明:水性聚丙烯酸酯粘合剂具有剪切稀薄的粘度特性,热分解温度低,能够满足流延成型的需求.水基流延成型制备膜片表面光滑,无缺陷,瓷粉在粘合剂中分散均匀.所制备Ni-MLCC的电极连续性好.     

堇青石水基流延坯片的干燥动力学研究

以纳米堇青石粉体为原料,聚丙烯酸钠为分散剂,聚乙烯醇为粘结剂,聚乙二醇为增塑剂,通过水基流延成型制备了堇青石陶瓷基片。研究了流延坯片的干燥工艺及干燥动力学。结果表明,堇青石水基流延坯片干燥过程分为恒速干燥和降速干燥两个阶段。在恒速干燥阶段,坯片表面水分的蒸发占主导地位。随着干燥过程的进行,水分在坯片内部的扩散传输开始占据主导。在降速干燥阶段,由于坯片内高分子三维网状结构的束缚作用和高分子链上羟基(-OH)的亲和作用,干燥速率减慢。干燥温度过高会破坏坯片内部三维结构,导致坯片表面疏松。干燥温度为25℃时,得到的堇青石生坯表面光滑,柔韧性好,致密度高。     

流延法制备低温烧结的高热导率AlN基片

本文研究了流延法制备低温烧结的高热导率ＡｌＮ基片过程中影响流延浆料粘度的主要因素，结果表明，溶剂比例的增加会导致浆料粘度下降。增塑剂的减少则使粘度上升，本文还研究了添加剂对ＡｌＮ陶瓷烧结及热导性能的影响，实验表明Ｂ２Ｏ３能以过渡液相的形式促进烧结，而Ｄｙ２ｏ３在低温下人较好的去除ＡｌＮ晶格氧的能力，通过添加Ｄｙ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３等组成的混合助烧结剂。在１６５０℃下烧结４ｈ，获得了热导率高达１３０Ｗ／     

氧化铝陶瓷基片水基凝胶法低成本制备技术

研究成功了氧化铝陶瓷基片的水基凝胶法工业化生产技术，其使用权价值经评估为１７２７．６９万元，以该技术为基础，组建成了淄博航电子陶瓷有限责任公司，注册资金４３５０万元，现已正式投入生产。３年内将达到年产２０万平方米陶瓷基片的生产能力。获得我国１９９９年度科技型中小企业创新基金第三批支持项目１００万元无偿资助，列为即将启动的５０项“８６３”计划重大产业化项目之一。     

BZN陶瓷墨水的制备及其性质研究

采用一种水性多功能有机试剂Sokalan PM70对喷墨打印用Bi₂O₃-ZnO-Nb₂O₅(BZN) 微波陶瓷材料的墨水制备及其性质进行了研究, 重点讨论了PM70的添加量和BZN固含量对陶瓷墨水的稳定性和粘度的影响, 获得了具有较高稳定性和较高固含量的喷墨打印用BZN陶瓷墨水,并利用MD-E-201H控制系统打印制备了平面电容器. 利用Rodenstock RM600S激光厚度测试仪测量了不同条件下喷墨打印所制备的实际电容的厚度分布, 讨论了打印脉冲控制参数对打印效果的影响. 实验发现, 当Sokalan PM70的添加量约为3.2wt％时, 陶瓷墨水的稳定性最高, 其固含量最高可达48.8wt％. 此体系的墨水在驱动电压为10V, 输出脉冲宽度为1.5, 脉冲周期为800μs左右时可获得较好的打印效果.     

传统陶瓷元素在包装设计中的应用

目的探究包装设计中的传统文化元素应用方式,聚焦陶瓷元素并就其应用展开探讨,总结发展路径。方法结合我国深厚的文化底蕴这一实际,由整体到局部进行分析,以陶瓷文化为代表性视角,从传统陶瓷文化的内涵及发展之路进行导入,接着从宏观角度分析其所带给包装设计的巨大价值及作用,得出其无论是在文化与审美层面还是经济销售方面都有着突出的表现,最后以陶瓷艺术中最具代表性的青花元素为重点,就其在酒品包装、工艺品包装等领域的应用方向及策略展开探析,总结具体的应用策略。结论传统陶瓷元素与包装设计的有机结合,不仅为我国经典的陶瓷文化的进一步传承与发展铺平了道路,而且还拓宽了包装的新意和商品销售的渠道,是一种十分重要且必要的良性选择。     

陶瓷文创产品设计的创新表现与发展探析

目的探究陶瓷文创产品设计的创新表现与发展。方法从当前陶瓷文创产品的设计原则、陶瓷文创产品中创新陶瓷装饰纹样的应用以及具体应用方式进行分析,结合当前市场发展的实际情况,探讨陶瓷文创产品在大环境下找到符合自身发展的方式,从而得到更好的推广。结论陶瓷文创产品设计不仅要从传统文化中吸取营养,而且还要从设计理念上考虑到消费者的心理需求,把陶瓷文创产品设计者自身的灵感元素进行提取、转化、抽象和重构,分析和提炼其中的文化吸引点和文化内涵。文创产品的设计者应当让陶瓷产品的设计元素变得更加丰富,具有一定的时代感。     

陶瓷纤维及其陶瓷基复合材料

介绍了连续陶瓷纤维及其陶瓷基复合材料在近年的研究进展,重点评述了陶瓷纤维以及陶瓷基复合材料制备工艺的研究现状,并对连续纤维陶瓷基复合材料的前景进行了展望。     

RTGG法制备(Na_(0.84)K_(0.16))_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3无铅压电织构陶瓷的研究

以NaCl-KCl熔盐法制备出了片状的Bi4Ti3O12微晶模板,选用此模板分别采用干法和湿法流延工艺结合RTGG技术制备了(Na0.84K0.16)0.5Bi0.5TiO3无铅压电织构陶瓷。研究了不同工艺条件下获得的织构陶瓷烧结行为、织构度、显微组织结构和电性能的变化规律。结果表明,(Na0.84K0.16)0.5Bi0.5TiO3织构陶瓷的烧成温度范围只有10~20℃,其介电性能、压电性能呈现明显的各向异性,沿垂直于流延方向织构陶瓷的各种电学性能均明显优于平行于流延方向的电学性能,两种流延方法在1150℃烧结所得的(Na0.84K0.16)0.5Bi0.5TiO3织构陶瓷在显微组织结构和电性能方面均表现出最强的各向异性,该织构陶瓷的压电常数d33=134pC/N。