浅析陶瓷收缩率与成形压力、坯体密度的关系

本文研究了特种陶瓷原料在不同压力下等静压成形后坯体密度的变化和坯体烧成后的收缩率变化规律,结果表明等静压成形压力越大,坯体密度越大,烧结后的收缩率越小;对于同类原料,烧失率越大,烧成收缩率越大。     

炭黑对水基凝胶注模碳化硅/炭黑浆料及坯体性能的影响

研究了反应烧结碳化硅水基凝胶注模成形中炭黑对碳化硅/炭黑浆料及坯体性能的影响.研究了炭黑含量对浆料粘度以及固化时间的影响.随着炭黑含量的增加,成形坯体的线型收缩先减小后增大,坯体的强度则逐渐降低.显微结构分析表明炭黑和碳化硅颗粒通过三维网络结构形成均匀致密的坯体.     

超细ZrO2注凝成型液体干燥及烧结研究

采用凝胶注膜法制备出超细ZrO2坯体,研究了PEG溶液类型、PEG溶液浓度和固相量对坯体干燥和烧结成型的影响。结果表明,PEG水基溶液对坯体有保护作用。随着PEG溶液浓度的增大,坯体干燥速度增加,而固相量的增加使干燥速度减小。坯体烧结后的密度和线性收缩率受固相量变化的影响,随固相量增大而略有下降。     

冷等静压成型压制工艺对坯体性能的影响

将Si粉(粒度≤0.044mm)和聚乙烯醇水溶液(PVA,其中聚乙烯醇质量份数为5%)按85:15的质量比混匀,过筛造粒,振动装料后进行冷等静压成型,研究了成型压力、升压速度和保压时间对硅粉坯体强度和密度的影响。研究表明:对于硅粉来说,随成型压力的增加,坯体的密度和强度随着增大,但压力增大到275MPa后,坯体密度和强度趋于恒定,密度约为1.61g/cm~3,强度约为2.0MPa。保压时间对截面尺寸小的坯体的密度和强度影响不大,密度最大值与最小值相差约0.03g/cm~3,变化率仅为1.96%;强度最大值与最小值相差约0.1MPa,变化率约为6.71%。升压速度对截面尺寸小的坯体的密度和强度影响不大。     

凝胶注模结合冷等静压成型陶瓷坯体工艺研究

以Al2O3为研究对象,采用凝胶注模技术成型固相含量分别为45vol％,50vol％和54vol％的坯体,研究了冷等静压压力对凝胶注模坯体性能的影响.研究表明:随着浆料固相含量升高,各坯体的相对密度增大,孔径和孔体积减小.在0 ～ 500 MPa之间,随着冷等静压压力的升高,各固相含量坯体的相对密度均增大.在500 MPa高压下,各坯体的相对密度均增大至60％,孔径和孔体积均减小至62 nm和0.17 mL/g.     

氧化铝凝胶注模成形的研究

研究了Al2O3凝胶注模成形中浆料的流变性,素坯的强度、密度等随有机单体丙烯酰胺和Al2O3固含量的变化特性。实验采用L8(27)正交试验,并对各分散剂对屈服应力有显著影响,球磨时间主要影响流变指数。在120℃干燥后,凝胶注模后的素坯的强度可达到28—45MPa。随着有机单体丙烯酰胺的含量的增加,素坯强度上升,而随着Al2O3固含量的增加,素坯强度下降。在600℃热处理后,坯体相对密度为57—60%。随着有机单体含量和Al2O3固含量的增加,坯体密度表现为先上升后下降的趋势。     

成型压力对微波烧结的复杂Ti(C,N)基金属陶瓷刀具力学性能和显微结构的影响（英文）

采用微波烧结技术制备了复杂刃形Ti(C, N)基金属陶瓷刀具,利用仿真和实验的方法研究了压制压力对复杂Ti(C, N)基金属陶瓷刀具素坯密度分布均匀性、残余应力,以及素坯烧结后刀具前/后刀面致密度、力学性能和微观组织的影响。结果表明:模压成型和微波烧结相结合的技术可制备高性能复杂陶瓷刀具;刃口区域的密度值小于非刃口区域的密度值,其差值随着压制压力的提高先增大后减小。当压制压力≤200 MPa时,前后刀面的相对密度和力学性能相差不大;压制压力≥300 MPa时,前刀面的相对密度和力学性能均优于后刀面,但过高的压制压力会导致刀具内部产生裂纹;三维槽型Ti(C,N)基金属陶瓷刀具的最佳压制压力为400 MPa。     

氧化铝陶瓷凝胶注模成形工艺研究

本文以氧化铝陶瓷为例,研究探讨了凝胶注模成形工艺中制备低粘度、高固相含量浓悬浮体的关键技术;讨论分散剂等因素对粘度的影响;不同固相含量对坯体的强度的影响;以及不同固相含量坯体烧结后的SEM分析。     

高性能氧化锆陶瓷最优工艺研究

通过共沉淀法制备了高性能Y-ZrO_2陶瓷,研究了等静压压力、烧结温度和保温时间对氧化锆陶瓷相对密度、抗弯强度、硬度和断裂韧性的影响。结果表明,随等静压压力的增大,相对密度和抗弯强度增大,硬度和断裂韧性变化不大;随烧结温度的升高和保温时间的延长,相对密度和抗弯强度先增大后减小,硬度和断裂韧性先增大后略有下降。在等静压压力200MPa、1450℃烧结、保温2h时获性能最高的氧化锆陶瓷材料。     

铁封玻璃造粒粉的制备与性能研究

研究了3种铁封玻璃浆料体系与不同压力式喷雾干燥工艺参数对造粒粉基本性能(颗粒度、流动性、松装密度)的影响,并且研究了由造粒粉压制而成的坯体的密度和强度,以及坯体的排胶率、烧结收缩率和烧结密度等。结果表明,通过选取适当的粘结剂,采用60%~70%(质量分数)的固含量,0.7 mm直径的喷嘴和2~3 MPa的喷雾压力,可以使铁封玻璃造粒粉获得理想的工艺性能,如适当的粘合强度、可压性、可脱模性和可排胶性。     

压力对凝胶注模成型95氧化铝陶瓷性能的影响

本文采用低毒的MAM-MBAM凝胶体系代替AM-MBAM有毒体系制备95氧化铝陶瓷,为改善成型后坯体的性能,在凝胶注模成型过程中给予浆料压力.研究发现在压力为0.3 MPa时获得的坯体表面光洁,线收缩率大,体密度高,结构均匀,成品率高,质量好.本文还并研究了压力对95氧化铝陶瓷烧结体线收缩率和体密度以及洛氏硬度的影响.实验结果表明:压力辅助凝胶注模成型所得坯体烧结后性能优于无压直接注模成型坯体,压力为0.3MPa时线收缩率最小,体密度最高可达3.81 g/cm3,洛氏硬度最高.坯体显微结构显示,陶瓷粉料被有机高分子网络很好地粘结在一起,并且压力注模的坯体中陶瓷粉料堆积紧密,结构均匀致密.烧结后,压力注模成型坯体晶粒发育良好,气孔较无压直接注模烧结体少,烧结致密性能优异.     

冷等静压成型压力对反应烧结氮化硅陶瓷性能的影响

将硅粉冷等静压成型,通过反应烧结得到氮化硅陶瓷,研究了成型压力对反应烧结氮化硅(RBSN)陶瓷性能的影响。结果表明,当成型压力从100MPa增加到300MPa,反应烧结氮化增重率逐渐下降,从60.25%降到47.31%;而残余硅含量随着增加,从10%增加到29%;RBSN开气孔率随着成型压力的增大而减小,开气孔率从20.50%降到13.81%。成型压力小于等于200MPa时,RBSN的密度和强度随成型压力的增大而增大;成型压力大于200MPa时,RBSN的密度随成型压力的增大而减小,强度随成型压力的增大变化不大,变化约为5%;在200MPa时,RBSN的密度达到最大值2.52 g/cm3。冷等静压成型RBSN由晶须状α-Si3N4,柱状β-Si3N4和残余硅组成。     

SiC多孔陶瓷预成形坯的制备

本文采用真空烧结方法制备SiC多孔陶瓷预成形坯,研究了不同助烧结剂Al2O3-Y2O3、Si、Co和高岭土以及造孔剂羧甲基纤维素(CMC)含量对SiC多孔陶瓷预成形坯气孔率和形貌的影响。结果表明,多元助烧剂Al2O3-Y2O3有利于降低烧结温度和形成液相烧结,并有利于提高SiC多孔陶瓷的孔结构稳定性;羧甲基纤维素含量对烧结预成形坯气孔率和体积密度的影响较大,随着造孔剂CMC含量的增加,SiC多孔陶瓷的气孔率也相应地增加,其体积密度相应减少。     

干压结合冷等静压成形对陶瓷力学性能的影响

本文通过研究在不同压力下进行干压结合冷等静压成形过程对陶瓷素坯体和烧结体的结构、性能的影响,得出了最佳的成形工艺条件,即干压压力为20T、冷等静压压力为200MPa。     

球磨过程对α－Al_2O_3注浆成形的影响

对平均粒径为１．４μ的α－Ａｌ_２Ｏ_３以ＰＡＡ为分散剂，以石膏为模具，进行了注浆成形，并在１６００℃下烧结３小时。料浆的球磨过程对生坯的相对密度，烧结体的收缩率及其抗弯强度有很大影响。烧结体的抗弯强度为２３０－３５０ＭＰａ。实验表明：当料浆中ＰＡＡ含量为０．２ｗｔ％（以Ａｌ_２Ｏ_３干基为准），ｐＨ值为８．８时素坯相对密度最大，其值为４９．３％。料浆中颗粒的充分分散有助于提高素坯的相对密度及烧结体的抗弯强度。建议在浇注前对料浆进行充分球磨。     

烧结刚玉骨料致密度对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

为了研究烧结刚玉骨料致密度对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响,首先以工业Al₂O₃粉为原料制备不同致密度的烧结刚玉;然后以不同致密度的烧结刚玉为骨料制备刚玉-尖晶石浇注料,并研究了刚玉-尖晶石浇注料的致密度、强度、抗热震性和抗渣性等性能。结果发现：1)随着工业氧化铝粉成球坯体致密度的增大,制成的烧结刚玉的致密度和晶粒尺寸逐渐增大。2)随着烧结刚玉骨料致密度的增大,刚玉-尖晶石浇注料的需水性减小;烧后浇注料的致密度和常温强度增大,抗热震性变差。抗渣侵蚀性除采用体积密度为3.45 g·cm^-3的烧结刚玉骨料的浇注料明显较差外,其他浇注料的差别不大。3)综合考虑,烧结刚玉骨料的体积密度以3.51～3.55 g·cm^-3为佳。因此,不能片面地认为烧结刚玉的体积密度越大越好;过高的体积密度会导致耐火材料抗热震性能变差,并增加耐火材料单重。     

成形压力对氧化铝瓷球性能的影响

本文以不同的压力等静压成形瓷球，研究了成形压力对瓷球烧结温度、密度及耐磨性的影响。结果表明：在本研究系统内随着压力的增加瓷球的烧结温度下降，烧成温度范围拓宽。采用150MPa成形的瓷球密度最大且耐磨性最好。     

球磨过程对α—Al2O3注浆成形的影响

对平均粒径为１．４μ的α－Ａｌ２Ｏ３以ＰＡＡ为分散剂，以石膏为模具，进行了注浆成形，并在１６００℃下烧结３小时。料浆的球磨过程中对生坯的相对密度，烧结体的收缩率及其抗弯强度有很大影响。烧结体的抗弯强度为２３０－３５０ＭＰａ。实验表明：当料浆中ＰＡＡ含量为０．２ｗｔ％，ｐＨ值为８．８时素坯相对密度最大，其值为４９．３％。     

改性SiC注浆工艺对坯体密度的影响

主要研究了固相含量与粘度、消泡剂和石膏模对亚氨基二乙酸改性SiC料浆注浆成形坯体密度的影响。结果表明,当料浆固相含量较低、粘度较小时,增大固相含量能提高坯体密度;而当固相含量较高、粘度较大时,降低粘度能有效地提高坯体密度。加入适量合适的消泡剂可适当提高坯体的致密性,同时石膏模的成分和膏水比对坯体密度的影响较大。当半水石膏的两种类型的比例(β/α)为5∶5、膏水比为1.8∶1时,注浆成形坯体密度达最大,为2.589 4g/cm3。     

粉末固含量对ZTA陶瓷注射成型的影响

本论文采用注射成型技术制备氧化锆增韧氧化铝(ZTA)陶瓷,系统分析了粉末固含量对注射成型喂料流变性能及陶瓷坯体的烧结和力学性能的影响.结果表明:随着粉末固含量的增加,喂料的粘度和非牛顿指数都有所增加,尤其当固含量达到65vol％时,喂料的粘度急剧增大;注射生坯的密度也随着固含量增加有所提高,但烧结收缩率反而相应降低了,特别是65vol％固含量时,烧结收缩率明显下降,这是由于坯体内存在较大的无法排除的气孔缺陷,所以导致最终烧结坯体的密度只略微增加;坯体的抗弯强度随着固含量增加到60vol％时达到最大.综上,喂料中60vol％粉末固含量是最适宜ZTA陶瓷注射成型工艺的.