凝胶注模成型制备多孔NiTi合金工艺研究

以甲基丙烯酸羟乙酯为单体、油酸为分散剂,采用凝胶注模成型工艺制备NiTi形状记忆合金生坯,经1 050℃下真空保温6 h获得多孔NiTi形状记忆合金。研究发现,随着固相含量的增加,浆料黏度上升,当固相含量为43%时其流动性已无法满足注模的需求;当固相含量为43%的浆料加入质量分数为1%的油酸分散剂并经过40 min的球磨处理后,其流动性得到了改善并能够满足注模需求;烧结体晶粒发育良好,合金中除了NiTi相外还有少量的Ni3Ti和Ni2Ti等杂质相。     

陶瓷材料的凝胶注模成型技术

介绍了凝胶注模成型技术的起源、基本原理、分类、工艺流程、工艺特点以及陶瓷浆料的稳定机制。采用该技术可净尺寸生产形状复杂的大尺寸陶瓷零件，生产成本低，可靠性高，且所成型的陶瓷坯体成分和密度均匀，干燥和烧结过程中不会变形，缺陷少，坯体强度高，可进行机加工。凝胶注模成型工艺的重点和难点是浆料的可控固化，坯体与空气接触后的表面剥落以及干燥、排胶和烧结过程中升温速度的控制。     

壳聚糖用于氧化铝凝胶注模成型

介绍了一种新的凝胶注模成型系统。采用醋酸为溶剂、壳聚糖为单体凝,以戊二醛为交联剂,引发聚合反应,形成的亚胺键相互交联成网状结构,原位成型氧化铝坯体。通过红外光谱、扫描电镜、抗弯强度仪等检测,表征凝胶体系、Al2O3坯体的微观形貌及坯体强度性能。结果表明,在室温下调节料浆pH值为3~4,分散剂聚丙烯酸胺用量占料浆质量的0.4%,球磨混料2 h左右,可制备出固相体积分数为52%,粘度为550 MPa.s的氧化铝瓷的料浆。固化成型,经室温和加热两阶段干燥,可得到强度达25.8 MPa的坯体。     

凝胶注模成型莫来石质陶瓷材料

探讨了几种影响凝胶注模成型莫来石质陶瓷的因素.首先,测定了pH值对莫来石浆料Zeta电位的影响,当pH为11时,Zeta电位达到最大值-29 mV,此时浆料最稳定.测试粘度为70 mPa·s.研究了催化剂、引发剂的加入量对浆料凝固时间的影响,结果表明,随着催化剂和引发剂加入量的增大,浆料的凝固时间缩短.利用DSC/TG分析了有机物的排出过程,结果表明,有机物的排出过程是分阶段的,当温度达到650 ℃时,有机物可以完全排出坯体.     

壳聚糖用于氧化铝凝胶注模成型

介绍了一种新的凝胶注模成型系统。采用醋酸为溶剂、壳聚糖为单体凝,以戊二醛为交联剂,引发聚合反应,形成的亚胺键相互交联成网状结构,原位成型氧化铝坯体。通过红外光谱、扫描电镜、抗弯强度仪等检测,表征凝胶体系、Al2O3坯体的微观形貌及坯体强度性能。结果表明,在室温下调节料浆pH值为3~4,分散剂聚丙烯酸胺用量占料浆质量的0.4%,球磨混料2 h左右,可制备出固相体积分数为52%,粘度为550 MPa.s的氧化铝瓷的料浆。固化成型,经室温和加热两阶段干燥,可得到强度达25.8 MPa的坯体。     

卫生陶瓷凝胶注模成型人工神经网络专家系统建模

为了实现对卫生陶瓷凝胶注模成型工艺的计算机控制，采用BP神经网络对获得的实验数据进行训练，建立了卫生陶瓷凝胶注模成型工艺参数和成型后坯体性能的映射网络模型，从而可利用该模型来预测在一定工艺条件下卫生陶瓷的性能。结果表明，其预测精度高，说明将BP神经网络用于卫生陶瓷凝胶注模成型后性能的预测是完全可行的。     

高致密氧化镁陶瓷的凝胶注模成型

探讨了高致密氧化镁陶瓷水基凝胶注模成型工艺,研究了预烧处理温度对原料的水化活性、粒度及比表面积的影响;同时研究了预烧处理温度、分散剂及固含量等对MgO陶瓷浆料流变学性能的影响。通过DSC-60A热分析仪对MgO陶瓷素坯进行热分析,制定了合适的烧结制度;用SSX-550观察了烧结体的微观形貌。结果表明,MgO粉体随着预烧处理温度的升高,水化活性降低,粒度增大,比表面积降低。在1 350℃处理后的MgO粉活性最低,当分散剂的加入量为3%时,可制备出固含量为54%、黏度低于200mPa.s的流动性良好的稳定浆料。MgO烧结体的密度可达到理论密度的98.32%,且烧结体宏观无缺陷,微观结构均匀致密。     

基于快速成型和凝胶注模的压电陶瓷成型工艺

采用快速成型和快速模具技术制备了具有复杂结构的模具.采用凝胶注模成型工艺成功制备出固相体积百分数含量为55,粘度小于1 Pa.s的PMN-PZT压电陶瓷悬浮体.考察了分散剂加入量、球磨时间、pH值与注模浆料流变性之间的关系,从而获得最佳浆料配制条件为:分散剂用量的质量百分数约在0.8~1.2左右,pH值为10~11,球磨时间为8 h.将PMN-PZT浆料注入模具,经过热处理和后处理便得到了具有复杂结构的压电陶瓷部件.对比了快速成型和凝胶注模与传统模压成型工艺制备的样品,扫描电镜(SEM)显微形貌分析和电学性能测定表明:快速成型和凝胶注模工艺制备的样品与模压工艺制备的样品相比较,其显微结构均匀致密、晶粒大小与晶界分布均匀,气孔率更小,电学性能更均匀.     

氧化铝陶瓷的凝胶注模成型研究（2）悬浮体的凝胶化

对凝胶注模成型氧化铝的具体工艺参数进行了初步的研究，包括单体用量、单体与交联剂的比例、引发剂的用量和固相含量等参数对凝胶注模成型部件的质量和性能的影响．研究表明，预混液中单体AM用量为24％(质量比)左右、单体与交联剂用量比例在24％(质量比)以下、引发剂用量为0．014ml以上时，能得到足够进行机加工所需强度的坯体；在保证流变性要求的前提下尽量提高固相含量，对获得高密度和高强度的坯体有利．此外，悬浮液抽真空除气对提高坯体的强度影响明显。     

氧化铝陶瓷的凝胶注模成型研究(2)悬浮体的凝胶化

对凝胶注模成型氧化铝的具体工艺参数进行了初步的研究,包括单体用量、单体与交联剂的比例、引发剂的用量和固相含量等参数对凝胶注模成型部件的质量和性能的影响.研究表明,预混液中单体AM用量为24%(质量比)左右、单体与交联剂用量比例在24%(质量比)以下、引发剂用量为0.014 mL以上时,能得到足够进行机加工所需强度的坯体;在保证流变性要求的前提下尽量提高固相含量,对获得高密度和高强度的坯体有利.此外,悬浮液抽真空除气对提高坯体的强度影响明显.     

AlN陶瓷的凝胶注模成型及其导热性能

为了解决AlN陶瓷难于制备复杂形状、生产成本高、重复性差等问题,采用无毒的壳聚糖体系,以Y2O3+CaF2为烧结助剂,利用凝胶注模成型及无压烧结制备了AlN陶瓷.利用粘度计、X射线衍射仪、扫描电镜等对AlN陶瓷浆料性能和AlN陶瓷的显微组织与导热性能进行研究.结果表明:戊二醛浓度、pH值及壳聚糖含量对凝胶化时间有影响;醋酸含量降低、固相含量增加会使AlN陶瓷浆料粘度下降;真空处理有助于陶瓷浆料中气泡的去除;Y2O3+CaF2烧结助剂不但可以降低烧结温度,还可有效改善AlN陶瓷的导热性能;固相含量为52vol.%的AlN陶瓷坯体无压烧结后,热导率达到95.6 W/(m·K).     

氧化铝陶瓷凝胶注模成型影响因素的研究

探讨陶瓷凝胶注模成型的机理和特点，研究固相体积含量、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，坯体抗弯强度可达30Mpa。控制pH值为9左右，加入8％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。     

固相含量对凝胶注模成型ZrO2陶瓷力学性能的影响

采用凝胶注模工艺分别制备体积分数为36％、38％、40％、42％和44％的ZrO2陶瓷坯体,在1600℃进行无压烧结,通过电子万能试验机、扫描电镜等测试手段分别对ZrO2陶瓷材料的力学性能和显微结构进行测试和分析,结果表明,固相体积分数为38％时,陶瓷材料的相对密度、抗弯强度和断裂韧性最大,分别为98．36％、921．34MPa和11．49 MPa·m^1/2,这是由于固相体积分数为38％的浆料流动性好,气孔少,制备出的ZrO2陶瓷坯体缺陷少．     

N-羟甲基丙烯酰胺体系凝胶注模成型氧化铝陶瓷

采用低毒的N 羟甲基丙烯酰胺体系凝胶注模成型氧化铝陶瓷,研究了该体系下浓悬浮体的制备及固化过程。凝胶注模成型要求为:pH≈9,分散剂加入量为占浆料质量分数的0.5%、球磨时间为2h。得到氧化铝固相体积分数为56%,粘度为345.3mPa·s的浆料,单体溶液质量浓度为0.1～0.14g/mL、引发剂加入量占单体质量的2%～3%较适合,既保证成型后的素坯具有一定的强度,又不至于在注模前凝固。成型的坯体强度达到32MPa,可以进行机加工。SEM分析表明所获得的坯体结构均匀,依靠聚合物相互连接使强度较高。     

N-羟甲基丙烯酰胺体系凝胶注模成型氧化铝陶瓷

采用低毒的N 羟甲基丙烯酰胺体系凝胶注模成型氧化铝陶瓷,研究了该体系下浓悬浮体的制备及固化过程。凝胶注模成型要求为:pH≈9,分散剂加入量为占浆料质量分数的0.5%、球磨时间为2h。得到氧化铝固相体积分数为56%,粘度为345.3mPa·s的浆料,单体溶液质量浓度为0.1～0.14g/mL、引发剂加入量占单体质量的2%～3%较适合,既保证成型后的素坯具有一定的强度,又不至于在注模前凝固。成型的坯体强度达到32MPa,可以进行机加工。SEM分析表明所获得的坯体结构均匀,依靠聚合物相互连接使强度较高。     

碳化硅凝胶注模浆料的研究进展

在分析陶瓷浆料稳定分散机制的基础上,从碳化硅(SiC)粉体表面改性和分散剂处理两方面探讨了凝胶注模工艺中高固相含量、低黏度的SiC陶瓷浆料的制备问题.综述了SiC表面改性及其几种常见分散剂的研究进展,并指出今后研究中需要解决的问题.     

氧化铝陶瓷的凝胶注模成型研究 (1)悬浮液的分散与流变性

对用于凝胶注模成型的氧化铝悬浮液进行了分散效果和流变性的研究.根据液体介质中分散固体颗粒的三种基本分散机制,通过调节悬浮液的pH值和加入分散剂来获得沉降量最少、分散效果最好的悬浮液.实验表明pH值、分散剂用量均会明显的影响悬浮液的分散效果和流变性.当pH=9、分散剂用量为0.25%(质量比)时,效果最好.在此基础上,研究了固相含量对悬浮液流变性的影响,并制备了固相含量达51.28%(体积比)的浓悬浮液,粘度为969rnPa·s,完全能满足凝胶注模成型的要求.     

纳米金/琼脂糖复合凝胶制备及其催化性能

以琼脂糖作为模板、稳定剂和还原剂,通过一步法合成了纳米金粒子及纳米金/琼脂糖复合凝胶,对纳米金粒子进行了表征,并以对硝基苯酚催化还原为模型反应研究了纳米金/琼脂糖复合凝胶的催化性能.结果表明,纳米金粒子为球状,粒径为1~10nm,分布较均一;纳米金/琼脂糖复合凝胶表现出明显的催化活性,在实验条件下完全反应时间约为30min.在重复利用实验中,该复合凝胶的催化性能随使用次数增多有一定下降.通过琼脂糖和氯金酸一步法制备纳米金/琼脂糖复合凝胶,方法简单、使用方便、后处理容易,为新型纳米金属催化剂的设计、合成及应用提供了新的思路.