凝胶注模成型多孔氮化硅陶瓷

凝胶注模成型最初用来制备致密材料，本文则利用该方法来制备多孔氮化硅陶瓷。通过测试粉体的Zeta电位曲线以及加入分散剂（聚丙烯酸铵）时浆料的流变曲线，探讨了浆料的胶体特性和流变特性。分析了影响制品气孔率的几个因素。结果表明：粉体的等电点在pH为6附近，Zeta电位最大值在pH为10处。分散剂的加入使浆料的流体类型逐渐接近于牛顿流体。增加分散剂的含量和降低浆料的固含量可以提高制品的气孔率。     

凝胶注模成型制备微多孔氮化硅陶瓷

采用凝胶注模法,在无其它添加剂的条件下,通过提高单体含量,成功制备出高性能微多孔氮化硅陶瓷,陶瓷抗弯强度高达137 MPa以上,气孔率高达50%以上,孔中径小于1 μm.结果表明:随着有机单体含量的增加,氮化硅微多孔陶瓷气孔率单调增加;随着固含量的增大,氮化硅微多孔陶瓷气孔率单调下降,抗弯强度先上升然后又下降,固含量有一优化值,此时陶瓷体抗弯强度最大;随着烧结温度的增加,氮化硅陶瓷强度单调增加,而气孔率单调下降.     

凝胶注模成型研究进展

凝胶注模成型是20世纪90年代初美国橡树岭国家实验室首创的胶态成型工艺.该工艺利用有机单体聚合反应形成的三维网络凝胶特性,使陶瓷悬浮体注入模具后原位固化成陶瓷坯体.它具有坯体均匀、坯体密度高、坯体强度高、近净尺寸成型等显著优点.本文全面阐述了凝胶注膜成型的近十年来的研究进展,并对其研究前景进行了展望.     

凝胶注模成型技术的研究与进展

对凝胶注模成型技术的研究与进展情况进行综述。阐述成型原理和工艺过程;总结凝胶体系,并根据凝胶体系的来源将其分为合成凝胶体系和天然凝胶体系两类;介绍该技术在粗颗粒粉体材料、复合材料、多孔材料、功能材料和粉末冶金等领域的应用研究情况;探讨凝胶注模成型技术存在的问题和研究发展方向。     

钛酸铝陶瓷的凝胶注模成型研究

利用琼脂凝胶大分子在水溶液中加热时溶解,冷却时凝固这一规律,研究了Al2TiO5陶瓷的凝胶注模成型工艺,探讨了琼脂含量和Al2TiO5的加入量对料浆流动性、制品的烧结、结构的影响规律.结果发现在固含量63%陶瓷料浆中引入约1.5%琼脂,成型干燥后不需要单独脱脂,即可获得表面光洁、结构均匀、致密、内部无明显缺陷的陶瓷部件.     

水溶性环氧树脂的锆钛酸铅压电陶瓷凝胶注模成型

分别以聚丙烯酸铵(NH4PAA)和海因环氧树脂为分散剂和凝胶剂,制备锆钛酸铅陶瓷浆料,研究分散剂及固相含量对浆料流变性能、生坯和烧结样品物理性能的影响。结果表明:当分散剂含量(质量分数)为0.6%时,浆料黏度最低;当固相含量(体积分数)高达57.5%时,浆料仍保持良好的流动性;当固相含量为55%时,陶瓷生坯和烧结坯的强度均达到最大值,分别为34.1和77.8 MPa;与传统模压成型工艺对比表明,采用凝胶注模成型工艺制备的样品具有更优异的物理和压电性能。     

金红石纺织陶瓷凝胶注模成型研究

制备了固相含量(70%～80%质量分数,下同)的金红石浆料,经凝胶注模成型、烧结,获得钛质纺织陶瓷零件,同时,测定了材料的性能,分析了其显微结构,讨论了金红石料浆的流变特点以及各种分散剂、固含量对金红石浆料的流变性及脱模情况的影响.结果证明:固相含量比pH值对浆料粘度的影响更大;合适的固相含量有利于坯体脱模;蜡模成型金红石坯体脱模性好.     

陶瓷和金属注模的聚合物焊接

当前 ,在烧结的产品中 ,陶瓷或金属塑胶的使用量不断增长。塑胶的特性使得混合物能够按所用注模机器类型的标准进行编排。此外 ,在粉末注模 (PIM )领域已经进行了大量的研究 ,也有很多这方面的出版物 ,这意味着PIM正在快速成长 ,并已经在工业中有了自己的位置 ,可以看作是一个工艺分支。粉末注模尤其适用于陶瓷和金属部分的系列产品。该技术可以应用于很多领域 ,诸如医疗、航空航天部门、汽车工业和电力工程等。粉末注模的工艺流程可分为 3个步骤。首先 ,在调配阶段 ,用一种热塑性的粘合剂对陶瓷或金属粉末进行调配。然后就可以对高密度…     

凝胶注模制备多孔Ni-Ti合金的研究

多孔Ni-Ti合金由于其优异的形状记忆性能而广泛应用于医用植入材料领域。本文以TiH2粉及雾化Ni粉为原料,采用凝胶注模成型技术,制备出Ni-Ti凝胶生坯,通过后续真空干燥、脱脂以及烧结工艺成功制备出性能优异的医用植入多孔Ni-Ti合金。运用XRD、SEM对多孔Ni-Ti合金进行了成分及微观结构表征,分析了不同烧结温度对于多孔Ni-Ti合金孔隙率、机械性能、组织成分及微观形貌的影响。结果表明,随着烧结温度的增加,孔隙率降低,抗压强度和杨氏模量增加。对固相体积分数为45vol. %的生坯在1050 ℃条件下高真空烧结保温2h,制备出孔隙率为42.65%,抗压强度为202.65 MPa,杨氏模量为17.14 GPa,主相为NiTi相的多孔Ni-Ti合金,基本满足人体骨性能需要。     

凝胶注模法制备SiCp/Al复合材料基础工艺研究

提出用凝胶注模法制备超细碳化硅颗粒增强铝基复合材料新工艺,并对其基础工艺:Al-SiC复合浆料的沉降现象和凝胶固化时间进行了研究.结果表明,当pH值为9,分散剂PVP加入量质量分数为2％,可制备出固相体积分数为50％、分散均匀的复合浆料;随成型温度的升高,复合浆料的固化时间逐渐缩短;随着引发剂尤其是催化剂加入量的增加,复合浆料的固化时间明显缩短.     

金刚烧结陶瓷铸造砂及其应用

金刚烧结陶瓷铸造砂是以优质焦宝石矿物为主要原料,经制粉、造粒、烧结、筛分、级配工艺获得的球形人造陶瓷砂。其含泥量、含水量、热膨胀性、角形系数、耗酸值低,粒形圆整,耐火度高,抗磨损破碎、抗压、可再生性能好,具有作为铸造用砂理想的性能指标。金刚烧结陶瓷铸造砂对各种砂型铸造工艺均具有良好的工艺适应性,用于铸铁、碳钢、合金钢等材质铸件的生产,无论是中小铸件还是大型铸件,均取得了令人满意的效果,表现出了良好的铸造工艺性能。     

以硅溶胶为粘结剂的硅基陶瓷型制备工艺研究

主要研究了以硅溶胶为粘结剂的硅基陶瓷型制备工艺。研究发现,采用NH4Cl水溶液为催化剂和真空干燥工艺制备硅基陶瓷型,不仅可避免传统陶瓷型用硅酸乙酯的复杂水解工艺,而且可获得表面质量较好的陶瓷型,成本降低。同时,硅溶胶浆料的胶凝硬化在1h内完成。研究表明,硅溶胶可作为陶瓷型制备用粘结剂。     

硅溶胶陶瓷型焙烧工艺研究

采用胶态成型技术和优化的真空干燥工艺制备硅溶胶陶瓷型干坯料,并探讨焙烧工艺对其收缩率和抗压强度的影响。制备硅溶胶陶瓷型的原料有JN-30硅溶胶、石英粉和15％NH4Cl溶液。试验得到硅溶胶陶瓷型的最佳焙烧温度1050℃、保温时间2h。SEM照片表明,硅溶胶陶瓷型中耐火材料颗粒的形成是个长大过程,并产生少量裂纹。     

熔融石英在硅溶胶型壳中的应用

经过反复的工艺试验及一年多批量生产验证,成功地将熔融石英应用于精铸用低温蜡一硅溶胶型壳生产中.不仅降低了成本而且较大程度改善了型壳的脱壳性能,提高了后处理的生产效率,取得了较好的经济效益.     

凝胶注模成形制备TiAl合金实验研究

将凝胶注模成形技术应用于制备钛铝合金中,分别以氢化钛粉和铝粉、钛粉和铝粉为原料,经过低温烧结制成TiAl合金粉,经凝胶注模成形后通过脱胶和高温无压烧结制备了TiAl合金制件。结果表明:钛、铝粉在500℃保温2 h,再在600℃保温3 h得到TiAl合金粉,氢化钛、铝粉在750℃保温3 h得到TiAl合金粉;烧结工艺分别为1450℃保温2 h和1400℃保温2 h,可以得到致密度不同的制件,它们的致密度分别为91%和96.75%。     

凝胶注模成型工艺制备SiCw/Al2O3陶瓷复合材料的性能研究

对SiC2/Al2O3陶瓷的低粘度、高固相体积分数浓悬浮体的制备以及凝胶注模成型后坯体的性能和显微结构进行了研究,着重分析了长径比不同的2种SiC晶须及其添加量对坯体性能的影响.结果表明,坯体的相对密度、抗弯强度与SiC晶须的长径比和添加量有关,浆料的粘度随着晶须长径比和添加量的增大而增加.坯体的抗弯强度随着晶须添加量的增加呈现一种先上升后下降的趋势.凝胶注模成型后坯体结构均匀、致密,相对密度为60%,抗弯曲强度达38.5 MPa.通过显微结构观察,裂纹偏转、晶须拔出和晶须桥连是晶须增强的主要机制.     

铸造硅砂选择性激光烧结工艺参数研究

对铸造硅砂的选择性激光烧结进行了试验研究。采用三维数字显微镜观察了烧结试样的微观形貌。系统研究了激光功率、扫描速度、搭接量、光斑直径、粉末配比等工艺参数对烧结试样尺寸精度和烧结质量的影响,分析了烧结质量的影响因素及提高质量的对策。获得了选择性激光烧结砂型试样。     

用超细氧化铝粉体制备氧化铝陶瓷的烧结工艺研究

以超细氧化铝粉体为原料,采用常压烧结工艺制备了氧化铝陶瓷.通过对烧结体断面显微结构的分析,以及对烧结体的线收缩率、密度和残余气孔率的测定,研究了烧结温度对坯体烧结致密化性能的影响和分散剂种类对烧结体残余气孔率的影响.结果表明,分散剂的种类对烧结体的残余气孔率影响较大,其效果由大到小依次为PAA-NH4,和阿拉伯树胶>PAA-NH4>硅溶胶和PAA-NH4>硅溶胶>阿拉伯树胶;超细氧化铝粉体的致密化转变温度为1400℃左右,最终烧结温度为1550℃左右.     

真空干燥在硅溶胶陶瓷型制备工艺中的应用

采用胶态成型技术制备硅溶胶陶瓷型。制备硅溶胶陶瓷型用材料有JN-30硅溶胶、石英粉和NH4Cl。研究发现,采用真空干燥的硅溶胶陶瓷型表面几乎无裂纹产生。试验得到硅溶胶陶瓷型的真空干燥工艺为:干燥温度80～100℃,干燥时间5h,真空度0.06～0.07MPa。重复试验得到硅溶胶陶瓷型收缩率(干燥收缩率和总收缩率)和抗压强度的期望为0.97%、1.04%和5.05MPa。结果表明,真空干燥可在硅溶胶陶瓷型制备工艺中应用。