凝胶注模成型工艺制备羟基磷灰石陶瓷

采用凝胶注模成型工艺成功地制备出羟基磷灰石(HAp)陶瓷,研究了单体、引发剂用量及固相含量等因素对坯体强度的影响.结果表明,由单体含量为2%(质量分数)、引发剂加入量为5%(质量分数)、固相含量为60%(质量分数)的浆料凝胶注模而成的坯体强度最高(>31MPa).SEM形貌分析表明,经凝胶注模工艺制备的陶瓷,其结构均匀并有较高的气孔率;颗粒与颗粒之间的有机物粘连是获得高强度坯体的主要原因.     

凝胶注模工艺制备高强度多孔氮化硅陶瓷

采用凝胶注模成型工艺,成功地制备了具有高强度、结构比较均匀并有较高气孔率的氮化硅多孔陶瓷。本文研究了制得的多孔氮化硅的力学性能和微观结构,并讨论了获得高性能的原因。结果表明,采用适当的成型条件可制备出结构均匀、强度高、加工性能优良的坯体,烧成的多孔氮化硅陶瓷强度均>150MPa,气孔率>50％。SEM照片显示气孔是由长柱状β-Si3N4晶搭接而成的。均匀的气孔分布和柱晶结构是获得高性能的主要原因。     

二氧化铀核燃料芯块烧结工艺的发展概况

介绍了当今世界上二氧化铀芯块的主要烧结方法,详细讨论了各种工艺方法的特点、优点及不足,提出了综合改进烧结方法的建议.并简要介绍了二氧化铀核燃料芯块的烧结理论.     

碳化硼陶瓷凝胶注模成型工艺研究

研究了分散剂用量、固相体积含量对碳化硼浆料粘度的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)对素坯微观结构进行了表征。结果表明,以正辛醇为分散介质,当分散剂CH-10S用量为3%(质量分数)时,可以制得固相体积含量为55%的碳化硼浆料。素坯的抗弯强度为38MPa,且素坯中碳化硼颗粒堆积紧密,而且颗粒分散均匀。     

二氧化铀芯块低温烧结机理的研究

基于PDM(point defect model),研究了UO2 x在微氧化性气氛下低温烧结的机理.理论讨论和试验验证了UO2低温烧结时铀离子的体扩散系数、低温烧结温度和致密化动力学方程.结果表明,在UO2中掺入多余氧可使铀离子的扩散激活能降低约3.0eV,铀离子的扩散激系数DUx∝x2,二氧化铀低温烧结的理论温度约为1089～1151℃,采用UO2 x坯块是实现低温烧结的必要条件.本模型理论计算的结果与试验数据符合较好,能很好地表征缺陷浓度随气氛变化的特点.     

凝胶注模成型制备Al2O3/B4C可燃毒物芯块

探讨了凝胶注模成型制备Al2O3/B4C可燃毒物芯块工艺。本文系统研究zeta电位、固相含量和分散剂含量对桨体的影响,并分析了三种不同B4C颗粒对桨体的影响。通过DSC热分析可知有机单体在～265℃排除。实验结果表明:50 vol.%固相含量,3～6wt%单体,0.6 wt.%分散剂和8μmB4C是制备的最佳条件,其生坯密度>55 TD%。与干压成型相比,凝胶注模成型制备生坯微观结构均匀,气孔小且分布范围窄。     

氧化铝陶瓷凝胶注模成型工艺的研究

探讨了陶瓷凝胶注模成型的机理和特点,研究了固相体积含量、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时坯体抗弯强度可达30MPa.控制pH值为9左右,加入8%(质量分数)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.     

叔丁醇-水基凝胶注模工艺因素研究

以叔丁醇-水混合介质为溶剂,丙烯酰胺(acrylamide, AM)为单体进行凝胶注模成型,研究了叔丁醇含量、反应温度、引发剂和催化剂加入量等参数对凝胶时间与胶体形态的影响。结果发现,凝胶时间随叔丁醇用量的增加而增加,但随反应温度的提高显著下降;随引发剂含量的增加,凝胶时间先快速降低至一定水平后保持较为稳定的状态,继续增加引发剂用量,凝胶时间基本呈线性增加;随催化剂用量的增加,凝胶时间持续减少,在催化剂加入量较低时凝胶时间变化显著。在反应温度25℃、叔丁醇含量30%(体积分数)、引发剂2.5%(质量分数)、催化剂0.1%(质量分数)时,凝胶时间为25 min,凝胶时间适宜,所得样品表面质量良好,干燥收缩率较低,能够满足实际需要。     

凝胶注模法制备多孔碳化硅支撑体

以大颗粒碳化硅(SiC)为陶瓷骨料,采用凝胶注模法制备支撑体生坯,原位反应烧结制备大孔径、高渗透性的多孔SiC陶瓷支撑体,主要考察了有机单体含量和烧结制度对高温气固分离用陶瓷膜支撑体性能的影响.研究结果表明:适宜的有机单体含量有助于SiC颗粒稳定分散在悬浮液中,提高烧结温度和延长保温时间均可增加SiC颗粒的氧化程度,在1 550℃时,XRD图谱显示莫来石相生成,支撑体的抗弯强度有一定程度的提高.采用凝胶注模法制备的生坯在1 550℃,保温4h烧结后具有良好的性能:抗弯强度为20.4 MPa,孔隙率为37%,平均孔径为23μm,气体渗透率为2.01×10-12 m2.     

二氧化铀基事故容错燃料芯块研究进展

福岛核事故之后,现有核电站面对重大事故的固有安全性不足还是引起了世界核能研究领域的高度重视,事故容错燃料(accident tolerant fuel,ATF)的概念也由此产生。事故容错燃料能够在较长时间内抵抗冷却剂丧失事故,还能保持或提高正常工况下的性能。考虑到二氧化铀(UO_2)是目前在核反应堆中得到大规模应用的核燃料,在不影响UO_2中子特性的前提下提高其热导率成为近期最有可能得到应用的技术。因此,在众多事故容错燃料体系中,UO2基事故容错燃料成为目前研究的重点。主要针对目前UO_2基事故容错燃料芯块的研究进展进行了综述。     

SPBT陶瓷电容器凝胶注模成型工艺

将凝胶注模成型工艺首次用于ＳＰＢＴ陶瓷电容器的制成。利用正交实验法确定了凝胶注模工艺的原料配方。通过探索瓷料煅烧温度曲线得到了ＳＰＢＴ瓷的合适煅烧温度，从而为获得低粘度、高均匀性的注模浆料提供了保障。     

精密陶瓷凝胶注模成型工艺评述

陶瓷的成型和加工问题一直是困扰无机陶瓷材料应用的主要技术难点，也是陶瓷材料研究最为重要的课题之一。上世纪九十年代初发展起来的凝胶注模成型工艺，是一种近净尺寸陶瓷成型技术，它为解决陶瓷材料的加工成型问题提供了一条有效的工艺途径。本文简要介绍了陶瓷凝胶注模工艺和陶瓷浆料的基本组成，讨论了影响聚合反应速率、浆料流变性和陶瓷坯体性能的多种因素，并对陶瓷凝胶注模成型工艺的最新进展给予了评述。     

陶瓷凝胶注模成型工艺的研究进展

以陶瓷材料的注凝成型体系为研究对象,综述了陶瓷注凝成型工艺的研究进展,介绍了陶瓷凝胶注模成型(Geleasting)工艺的基本原理、工艺流程及影响因素,并对工艺要求和特点进行了较为详尽的介绍,指出了注凝成型工艺中依然存在的问题,探讨了几种改进型凝胶注模成型工艺,最后展望了其未来的发展前景及需要注意的问题.     

Fe-Cu-C合金的凝胶注模成形工艺的研究

采用凝胶注模成形工艺制备Fe-Cu-C合金,研究了该合金体系中不同固相体积分数对凝胶注模干燥速率和干燥收缩的影响,以及不同粒度所能达到的最大固相体积分数及其对干燥速率和干燥收缩的影响.并用此工艺制备出了相对密度为90%,抗拉强度为365MPa,抗弯强度为1080MPa,且组织均匀、形状复杂的Fe-PCu-C合金.     

陶瓷凝胶注模成型工艺的研究与发展

论述了凝胶注模成型工艺的几种凝胶体系,包括丙烯酰胺凝胶体系、高聚糖凝胶体系、壳聚糖凝胶体系、蛋白藻酸钠凝胶体系以及尿素-甲醛凝胶体系.分析了分散剂对制备低粘度、高固相浆料的影响,并简要讨论了复相陶瓷的凝胶注模成型工艺.     

叔丁醇基凝胶注模工艺制备轻质、高强莫来石多孔陶瓷

以叔丁醇为成型溶剂, 莫来石粉为起始原料, 采用凝胶注模成型方法制备出轻质、高强莫来石多孔陶瓷. 莫来石多孔陶瓷中的孔隙形成于干燥过程中叔丁醇的快速挥发, 孔隙分布均匀且相互连通. 随烧结温度升高, 气孔率、开气孔率和比表面积分别由77.8%、76.0%和10.39m²/g下降到67.6%、65.5%和4.26m²/g, 而抗压强度则由3.29MPa显著提高到32.36MPa, 材料孔径大小受烧结温度影响较小, 孔径尺寸呈单峰分布, 且几乎所有的气孔都为开口气孔, 透气度与孔径尺寸具有一致的变化关系. 莫来石多孔陶瓷在高气孔率条件下仍然保持高强度的主要原因是材料中均匀的孔隙结构、孔径尺寸小且相对集中、以及因烧结颈的形成在空间上所表现出的一种颗粒搭接骨架结构.     

凝胶注模常温发泡制备氧化铝多孔陶瓷

以高纯氧化铝为原料,通过起泡结合凝胶注模成型的方法制备了孔隙率为77%～85%、孔径为40～200μm的氧化铝多孔陶瓷.多孔陶瓷组成为α-Al2O3.多孔陶瓷的微结构可通过固含量与发泡剂加入量的改变进行调控.多孔陶瓷的耐压强度为9.40～32.50MPa,且对其断裂方式进行了研究.多孔陶瓷在1000℃下的热导率为0.80 W.(m.K)-1.     

凝胶注模成型法制备多孔羟基磷灰石陶瓷

采用凝胶注模成型工艺制备了多孔羟基磷灰石陶瓷,并通过X射线分析了多孔陶瓷的相成分,采用扫描电镜观测了孔隙结构和形貌.结果表明,所制备的多孔羟基磷灰石陶瓷的孔隙率均大于80%;孔隙尺寸主要分布在350～600μm,孔壁上存在孔径为60～190μm的贯通孔;X射线衍射证明烧结过程未引入异质成分.所制备的多孔羟基磷灰石陶瓷具有适宜的孔隙直径和孔隙率,且孔隙间具有良好的贯通性.     

凝胶注模成形法制备多孔铝及其性能研究

为了开发多孔铝制备新工艺与提高性能,采用凝胶注模法制备了形状较复杂的多孔铝。探讨了固相含量和烧结温度对多孔铝的密度、孔隙率、显微结构及力学性能的影响。结果表明,随固相含量的增加,烧结体密度随之增大,抗压缩性能提高;在不添加烧结助剂的条件下,680℃为最佳烧结温度。制得的多孔铝为开孔结构,孔隙率在34%～53%间可调,平均孔径3.82μm,抗压强度76.8MPa,比表面积0.12m2/g。