氧化锆、不锈钢复合粉体浆料流变性的研究

初步探索金属-陶瓷复合粉体浆料的粘度与浆料的pH值、分散剂含量、固体含量之间的关系,制备出高固体含量(体积分数为40%)、低粘度(0.32Pa·s)的氧化锆、不锈钢复合粉体浆料.     

高密,高强99Al2O3陶瓷离心成型用浆料的调制

针对高密度、高强度９９Ａｌ２Ｏ３ 陶瓷离心成型用悬浮浆料,研讨了分散剂、ＰＨ 值、固相含量等因素对悬浮浆料粘度的影响。并以平均粒度０－６μｍ 的Ａｌ２Ｏ３ 粉体为原料,调制出了固相浓度高于７９ｗｔ％ 、粘度低于０－１２Ｐａ·Ｓ的高浓度、低粘度浆料     

氧化锆陶瓷注凝成型浆料流变性研究

陶瓷浆料流变性能是注凝成型工艺的关键,注凝成型要求浆料固含量高,粘度低.本文主要研究了固相含量、浆料pH值、分散剂、交联剂、单体等在制备低粘度高固含量氧化锆陶瓷浆料时,对浆料流变性的影响.实验结果表明:控制浆料的pH值为10左右,加入0.3wt％聚丙烯酸铵作为分散剂、1 wt％ AM作为单体,单体和交联剂比例为20∶1时,可制得粘度为2.12 Pa·s、流动性好适宜于复杂形状制品注模的陶瓷浆料.     

3D打印氧化硅陶瓷的制备及性能研究

随着陶瓷3D打印技术的发展,3D打印高性能陶瓷越来越受关注,在航空航天领域得到快速应用.通过研究分散剂、浆料pH、氧化硅粉体粒径和固相含量对浆料粘度和流动性的影响,可制备出粘度低、固相含量高、流动性好的陶瓷浆料.测试了不同固相含量对SiO2陶瓷的弯曲强度、烧成收缩率、气孔率和致密度的影响.结果表明:在68vol%的固相含量条件下,烧结后SiO2陶瓷的致密度达到74.32%,烧成收缩率为0.95%.     

HfB_2-Si_3N_4复合材料浆料流变性的研究

采用注凝成型技术研究了HfB2-Si3N4复合材料浆料的流变性能.主要讨论了pH值、分散剂、固相含量、球磨时间等对HfB2-Si3N4复合材料浆料粘度的影响.结果表明:当分散剂用量为8%(体积分数),pH值为10.9,球磨时间控制在15～20 h时,可制得固相体积含量为38%,粘度为600 mPa·s的HfB2-Si3N4复合浆料.     

凝胶注模成型法制备PZT压电陶瓷

本文研究了凝胶注模成型法制备PZT陶瓷工艺.分别单因素分析了pH值、搅拌时间、分散剂的用量及固相体积含量对PZT陶瓷浆料粘度的影响,并对该工艺不同固相含量的陶瓷样品以及传统模压成型工艺制备的样品进行了电学性能测定.实验表明当pH值等于12,搅拌时间为15 min,分散剂的质量分数为0.1％时,浆料的流变性最佳,当固相含量为52.5vol％时,粘度为249 mPa·s,陶瓷样品的电学性能最佳,此样品可以达到传统模压成型法制备的PZT陶瓷所具有的电学性能.     

泡沫凝胶注模成型工艺在多孔氧化铝陶瓷制备中的应用研究

本文介绍了泡沫凝胶注模成型工艺,研究了分散剂、固相含量等工艺参数对浆料粘度的影响,研究得出浆料中固相含量为55%时,以PMAANa为分散剂,可获得100 mPa·S低粘度高固相的陶瓷浓悬浮液;同时还研究了引发剂对凝胶固化反应的影响,实验结果表明引发剂在0.3~0.4%时聚合时间较适宜;重点探讨了发泡剂、固相含量、引发剂等对多孔氧化铝陶瓷性能的影响。     

TMAH表面吸附对SiC粉体及浆料流变性能研究

采用固相球磨工艺,研究四甲基氢氧化铵(TMAH)添加量及球磨过程对TMAH在SiC粉体表面吸附效果及浆料流变性的影响。TMAH在SiC粉体表面的吸附状况,采用总有机碳(TOC)间接测定粉体洗涤液中的有机物含量。实验结果表明:固相球磨工艺可有效提高TMAH在SiC粉体表面的吸附率,所制备浆料的固相含量高。TMAH添加量为2.0‰、球磨时间为4 h时所处理的SiC粉体Zeta电位最大(70.6 mV),浆料流变性、稳定性最好。     

PZT压电陶瓷浆料注凝成型中的分散和聚合反应

为得到凝胶注模成型所需的高固相低粘度的锆钛酸铅压电陶瓷浆料,进行沉降试验和流变性实验,研究了分散剂柠檬酸三铵、浆料pH值和固相含量对浆料粘度的影响,实验结果表明其分散剂最佳用量为陶瓷粉体质量分数1.5%～2.0%、浆料最佳pH值为10.0左右。此时,可制备粘度小于1Pa·s,体积分数为50%适于凝胶注模的稳定锆钛酸铅浆料。研究了聚合反应的影响因素,结果表明浆料pH对聚合反应有一定的影响。     

NaOH处理对氮化硅粉体表面性质的影响研究

采用NaOH处理对Si_3N_4粉体进行表面改性。通过改变反应温度、反应物料比等条件使NaOH与Si_3N_4表面基团充分反应。对比处理前后Si_3N_4粉体浆料粘度、浆料最大固含量、浆料Zeta值、表面的Si-OH含量、粉体粒径等性质的变化。结果表明,当加热温度为200℃、粉体与NaOH质量比为1∶0.1、反应时间为2 h时,调节水介质pH至13,粉体浆料的最大固相体积分数达到53%,此时其浆料粘度为56 mPa·s。此方法为低粘度、高固相含量的Si_3N_4粉体浆料的制备奠定了基础。     

水基凝胶注模法YSZ陶瓷浆料性能的研究

利用3种分散剂研究了凝胶注模用YSZ浆料的流变性。通过测量Zeta电位,沉降试验、料浆粘度和不同球磨时间分别观察粉体的分散行为,实验表明:分散剂DA分散效果最佳,固相体积分数为53%时粘度仅为690mPa·s,PN1124次之,MN最差;53%料浆球磨25h粘度最低。     

水基氮化硅陶瓷光固化成型工艺研究

水基光固化陶瓷浆料的低粘度、高分散是制备致密材料的关键因素。重点讨论了水基光固化中分散剂的种类、pH值、固相含量对光固化Si3N4陶瓷浆料流变性能的影响。实验表明:当用0.8 wt%的甲基丙烯酸铵做分散剂,浆料pH=10时,制备出了固相含量40 vol%,粘度为0.8 Pa·s-1的Si3N4浆料。通过3D光固化成型技术,运用优化后的浆料制备了形状复杂的涡轮坯体,并在气压烧结1750℃时,获得91%的相对密度,13.76±0.42 GPa的显微硬度和5.32±0.52 MPa·m~(1/2)的断裂韧性。     

蛭石基流延浆料的流变性能研究

以改性膨胀蛭石和滑石填料为原料,蓖麻油为分散剂,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为粘结剂,邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为增塑剂,采用球磨法制备蛭石基流延浆料.考察浆料固含量和各组分添加量对浆料流变性能的影响,得出了合适的浆料配方为:固含量质量分数为50％、蓖麻油用量为粉体质量的2％、PVB用量为粉体质量的6％、DBP用量为R=0...     

DMAA凝胶体系注模成型Si_3N_4陶瓷生坯工艺的研究

为了制备出高固相含量、低粘度的Si_3N_4浆料和高强度生坯,降低传统丙烯酰胺凝胶体系的毒性,本文研究了Si_3N_4粉末表面性质和聚丙烯酰胺分散剂对Si_3N_4浆料流变性能的影响,同时研究了低毒N,N-二甲基丙烯酰胺单体含量与固相含量对注模后生坯强度的影响。结果表明经过表面改性后的Si_3N_4粉末添加1wt%分散剂就可以制备出粘度低至0.264 Pa·s,固相含量达到52%的浆料,加入10wt%单体成型出的生坯抗弯强度达到22.7 MPa,SEM分析表明生坯组织均匀,无团聚体出现。     

超细二氧化锆注凝成形料浆流变性研究

研究了ZrO2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。分析讨论了pH值、分散剂、研磨时间、固相含量等因素对ZrO2浆料粘度的影响。实验表明：pH值、分散剂用量均会明显地影响悬浮液的分散效果和流变性。在悬浮体系中当pH为10-11，分散剂添加量为1．5％（体积分数）时，研磨时间为20h时分散效果最好，并制备了固相含量达56％（体积分数）的浓悬浮液，粘度为308mPa·s，完全能满足凝胶注模成形的要求。     

基于原料选控的氧化铝水基凝胶成型工艺分析

随着结构陶瓷各种新型胶态成型工艺的发展，精密复杂陶瓷件的制备对其原料粉体提出了越来越高的要求。国际高纯氧化铝原料市场主要由日、法两国占有，国内生产厂家良莠不齐。本文首先通过干压成型烧结试验，从12个批次的国产氧化铝粉体中筛选了烧结活性较高的原料。选用异丁烯/马来酸酐共聚物（Isobam）作为粘结剂，通过调整浆料分散剂体系，控制固含量和粘度，筛选出4种适用于凝胶注模的原料粉体。比较了凝胶注模样品与干压样品的性能差异。配置出了固含量达到50vol%的低粘度凝胶注模浆料，并在1650℃烧结3 h的条件下，得到了致密度97.3%、弯曲强度236 MPa的氧化铝异型陶瓷。     

反应烧结碳化硼/碳化硅凝胶注模成形工艺的研究

以碳化硼颗粒为增强相,采用凝胶注模成形工艺制备反应烧结B_4C/SiC复合材料。通过对低粘度、高固相含量碳化硼、炭黑和碳化硅浆料的制备技术以及凝胶注模成形工艺参数的研究,制备出了结构均匀、致密度高的反应烧结碳化硼/碳化硅复合陶瓷。并分析了碳化硼、炭黑和碳化硅料浆制备过程中不同碳化硅颗粒级配、碳化硼含量和碳化硼颗粒大小、球磨时间、料浆pH值、固相含量对料浆粘度的影响。     

颗粒粒度分布对高固相含量氧化铝浆料流变性能的影响

制备了低粘度、高固相含量氧化铝悬浮浆料,并将其有效地应用于原位凝固胶态成型工艺中.将中位粒径尺寸分别为0.3μm和2.2 μm的2种氧化铝以不同级配混合后制得的粉体配制浆料.研究了氧化铝粉体颗粒度分布对高固含量氧化铝悬浮浆料流变性的影响.实验结果表明:混合粉体制成的悬浮液表现出不同的流变性.由细颗粒粉体制备的浆料表现出剪切稀化行为,但随着粗颗粒含量的增加,浆料逐渐向剪切厚化转变,依次呈现出Casson型、Bingham型、Herschel-Bulkey型3种不同的流变学特征,并得出了各自相应的流变学模型方程.讨论了流变模型转变的原因及其对胶态成型工艺的影响.粉体经级配后,当中位径d50＜1μm时,浆料呈现出触变性,并且触变性随着颗粒度的减小而增大.体积分数(下同)为58%固相含量的级配浆料的粘度较50%固含量的未级配浆料下降了7至10倍,明显改善了浆料的流变性,适合于原位凝固胶态成型工艺.     

高固相含量Si3N4浆料的研究（Ⅱ）——浆料的流变特性

研究了分散剂对纯氮化硅及氮化硅和助烧结剂（氧化铝及氧化钇）多元粉料高固相含量浆料（大于５０％）流变性的影响。根据胶体特性的研究结果，选取Ａｌ（ＯＨ）３溶胶及柠檬酸铵改善高固相含量浆料的流变特性，得到适用于直接凝固注模成型的高固相体积分数、低粘度氮化硅浆料。此外，还研究了固相体积分数对浆料粘度及流变性的影响     

铌酸钾钠无铅压电陶瓷水系流延浆料的工艺研究

模版晶粒生长技术制备织构化铌酸钾钠无铅压电陶瓷是提高其压电性能的重要途径,为了获得较高的织构度,水系流延浆料的制备是关键技术.本研究以固相法合成的铌酸钾钠粉体和片状Nb2O5模板晶粒为固含量,以去离子水为溶剂,研究不同含量的分散剂、粘结剂和增塑剂对流延浆料性能的影响.研究结果表明,当粉体固含量为55wt％,分散剂PVP含量为5.5wt％,粘结剂苯丙乳液含量13.5wt％,增塑剂丙三醇含量为5.5wt％时,制备的流延浆料粘度适中,流延后可制得表面光滑、质地均匀、塑性较好、可任意卷曲的流延膜片.