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.     

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.     

ZTA陶瓷注凝成型工艺中浆料性能的研究

对ZTA陶瓷注凝成型工艺中分散剂、pH值、氧化锆含量、固相体积分数、有机单体含量对浆料流变性的影响进行了研究.研究表明:合适的分散剂加入量可使浆料粘度降低;pH值的改变对浆料粘度有较大影响;随氧化锆含量、固相体积分数、有机单体含量增大,浆料粘度也会增大.     

凝胶注模成型氧化锆耐火材料的研究

研究了以粒径分布较宽的粗颗粒氧化锆粉末制成浆料的 ζ电位、流变特性及其凝胶注模成型技术。结果表明 ,用适量的分散剂SD - 0 0调整浆料的pH值 =8.5～ 10 .13,即可制备出固相含量高达 6 5 %(体积分数 )的氧化锆浓悬浮体。凝胶注模成型出的氧化锆坯体性能良好 ,其体积密度为 4 .12 g·cm- 3,抗折强度达 2 1.4 3MPa。     

聚乙烯吡咯烷酮及钛酸酯对ITO浆料的分散稳定性考察

考察了在乙酸丁酯相中制备稳定均匀分散的纳米ITO浆料。选用两种分散剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和钛酸酯(titanate),通过球磨分散法制备稳定ITO(indium tin oxide)浆料,并分析比较不同pH、分散剂用量、磨介氧化锆球粒径及用量和球磨时间对ITO浆料分散稳定性的影响,研究分散机理。结果表明,在pH=7.8,分散剂用量为ITO粉体质量的5.5%,磨介氧化锆用量为ITO粉体质量的2.6倍,磨介氧化锆粒径小于0.5 mm,球磨分散时间24 h时,制得的纳米ITO浆料分散稳定性最佳;且比较由两种分散剂制得的ITO浆料在储存时间为0 d与30 d的浆料粒径变化,后者稳定性优于前者。     

注浆成型Yb∶YAG激光陶瓷浆料的流变性能研究

通过Zeta电位的测定、沉降实验及粘度测试优化了制备较高固含量陶瓷浆料的工艺条件,分析了pH值及分散剂加入量对Yb∶YAG浆料流变性能的影响并进行了注浆成型实验,得到具有连通气孔、密度达1.789 g/cm3的较致密坯体.结果表明:形成稳定浆料合适的pH值为11.83,分散剂的加入显著改善了浆料的流动性,合适的分散剂含量为陶瓷粉料质量的1.0wt％,固相含量为55wt％.     

钛酸铝陶瓷注凝成形过程中浆料性能的研究

笔者研究了注凝成形钛酸铝陶瓷过程中分散剂、pH值、有机单体含量对浆料流变性的影响,并制备出体积分数为62%,粘度为500mpa·s的钛酸铝陶瓷注凝成形浆料.研究表明,当分散剂含量为2.5%,pH值为10.7,有机单体与交联剂比例为24:1,有机单体含量为2.1%时,浆料粘度最低.     

高气孔率及高强度多孔氧化铝陶瓷的制备

在叔丁醇、丙烯酰胺、氧化铝组成的超低固相含量的浆料体系中,研究了分散剂、pH值等参数对浆料流变学性能的影响规律.采用柠檬酸作为分散剂、pH值约为6时,体积分数为10%的Al2O3浆料具有最低的黏度.利用叔丁醇极易挥发的特点,采用凝胶注模的工艺,制备了高气孔率及高强度的多孔氧化铝陶瓷,研究了固相含量和烧结温度对气孔率和压缩强度的影响规律,当气孔率为74%时,多孔氧化铝陶瓷的压缩强度在8MPa以上.     

分散剂用量对3D打印用氧化锆浆料分散性的影响

对3D打印用氧化锆浆料的分散制备方法进行研究。通过研究改性聚丙烯酸铵分散剂用量、p H值、固相含量对氧化锆浆料的黏度、Zeta电位的影响,可获得以乙醇为分散介质的高分散性、低黏度、高固相的氧化锆浆料。实验结果表明:当固相含量为50wt%、p H值为10.0、分散剂用量为3wt%时氧化锆浆料能达到良好的分散效果。     

基于正交实验的纳米ATO浆料的分散稳定性研究

采用正交实验对纳米掺锑氧化锡(ATO)浆料的制备条件进行了优化,研究了磁力搅拌时间、分散剂种类、分散剂用量、pH值和超声分散时间对纳米ATO浆料分散稳定性的影响。实验结果表明:在磁力搅拌时间为1 h,分散剂用量为10%,pH值为10,分散剂为4#和超声分散时间为30 min的条件下,纳米ATO浆料的分散稳定性最好。     

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.     

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。     

凝胶注模制备碳化硼多孔陶瓷

以琼脂糖大分子为凝胶体系、聚丙烯酸为分散剂,采用凝胶注模工艺制备B4C坯体,经过1 800~2 000℃烧结,制备得到B4C多孔陶瓷。结果表明:pH值为7.5、分散剂含量为0.15%(体积分数)时,陶瓷浆料的稳定性和流动性最佳,制备得到固相含量为45%(体积分数)的低黏度陶瓷浆料。随着烧结温度升高,多孔陶瓷的通孔率下降,1 800℃烧结得到的块体通孔率为100%,气孔呈明显的单峰分布,孔径大小为1μm。多孔陶瓷的抗弯强度在60 MPa左右。Zr金属浸渗B4C多孔陶瓷后得到Zr C/Zr B2复合材料,其微观组织随渗层深度变化出现分层现象。     

凝胶注模制备碳化硼多孔陶瓷EI北大核心CSCD

以琼脂糖大分子为凝胶体系、聚丙烯酸为分散剂,采用凝胶注模工艺制备B4C坯体,经过1 800~2 000℃烧结,制备得到B4C多孔陶瓷。结果表明:pH值为7.5、分散剂含量为0.15%(体积分数)时,陶瓷浆料的稳定性和流动性最佳,制备得到固相含量为45%(体积分数)的低黏度陶瓷浆料。随着烧结温度升高,多孔陶瓷的通孔率下降,1 800℃烧结得到的块体通孔率为100%,气孔呈明显的单峰分布,孔径大小为1μm。多孔陶瓷的抗弯强度在60 MPa左右。Zr金属浸渗B4C多孔陶瓷后得到Zr C/Zr B2复合材料,其微观组织随渗层深度变化出现分层现象。     

分散剂及粉体粒径对光固化氧化铝陶瓷浆料粘度及制件性能的影响

针对光固化氧化铝陶瓷3D打印过程中的浆料粘度及制件性能,通过旋转粘度计测量得到不同分散剂及氧化铝粉体级配条件下的陶瓷浆料的粘度,优化了分散剂的选择及氧化铝粉体级配;通过对光固化3D打印、脱脂和烧结氧化铝陶瓷样件的弯曲强度和收缩率、致密度测试,得到了粉体级配前后不同固相含量氧化铝的抗弯曲性能、收缩率及致密度.研究结果表明,光固化氧化铝陶瓷3D打印浆料制备过程,选择PMA25作为其分散剂,选择10μm(60wt％)+5μm(10wt％)+2μm(30wt％)的粉体级配的氧化铝粉体,可以有效降低浆料粘度.同时,通过选择不同粒径的氧化铝陶瓷粉体,可以减小粉体之间的间隙,增加了粉体之间的有效粘接面积,使得氧化铝粉体之间的粘接更加牢固,陶瓷制件的抗弯曲性能更好、致密度更高.     

氧化铝陶瓷凝胶注模成型工艺浆料流变性的研究

以氧化铝陶瓷为例,研究探讨了凝胶注模成型工艺中制备低粘度、高固相含量浓悬浮体的关键技术,分析讨论了氧化铝浆料的流变性特点及pH值、分散剂等因素对粘度的影响。实验表明:在pH=9,分散剂添加量为0.5%质量分数的Al2O3时,55%体积分数的氧化铝浆料的粘度为100mPa·s(D=77.48S-1)     

正交实验优化纳米ATO浆料分散工艺

运用正交实验法研究了超声时间、pH值、分散剂种类、分散剂用量以及高速搅拌时间对纳米ATO浆料的分散稳定性的影响。结果表明,当分散剂为硅烷偶联剂KH-570、分散剂用量20%,超声分散时间2 h,pH值为10,高速分散时间为2h的条件下,纳米ATO水性浆料分散比较均匀。利用激光粒度分析仪测定分散均匀后的纳米ATO浆料,发现绝大部分的纳米ATO粒径都在150 nm以内,说明该工艺可以适用于纳米ATO浆料的分散。     

多孔NiO/钇稳定氧化锆陶瓷的水系流延成型

采用水系流延工艺制备了阳极支撑型固体氧化物燃料电池的阳极材料NiO/钇稳定氧化锆(yttria-stabilized zirconia,YSZ)陶瓷.研究了分散剂聚丙烯酸(polyacrylic acid,PAA)和pH值对YSZ和NiO颗粒的zeta电位以及65% (质量分数,下同) NiO/35% YSZ浆料黏度的影响.结果表明:在pH=9.6和加入分散剂时,NiO和YSZ颗粒的zeta电位绝对值达到最大值;当PAA的含量为NiO/YSZ粉料的0.8%时,NiO/YSZ浆料黏度最小.浆料中添加石墨粉作为造孔剂能提高阳极材料的孔隙率.石墨粉在聚乙烯吡咯烷酮的作用下均匀分布在阳极烧结体中.石墨粉的含量对阳极烧结体中的开口孔隙率有重要的影响,在石墨粉的含量为25%,阳极烧结体的孔隙中的开口孔隙率占全部孔隙率的98%.     

注凝成型微孔梯度陶瓷材料制备新工艺的研究(Ⅰ）

本文采用90年代初发明的注凝成型技术制备微孔梯度陶瓷材料。研究低粘度的Al2O3(不同粒度)和高温粘结剂混合物的浆料的制备方法;并以调整浆料的流变性为重点,研究了pH值、分散剂、固体含量、高温粘接剂、颗粒度对浆料粘度的影响。通过上述各种影响因素的工艺优化制备出了低粘度(0.364Pa*s)、高固体含量(体积分数为50%～54%)的Al2O3(W0.5,W1,W7和W10)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%.