氧化铝基陶瓷凝胶注模成型工艺的研究——(I)悬浮体的制备及流变特性

本文研究了单相α－Ａｌ２Ｏ３及ＺｒＯ２（３Ｙ）－Ａｌ２Ｏ３复相陶瓷的凝胶注模成型工艺,着重研究了低粘度高固相体积分数浓悬浮体的制备及其固化。在碱性条件下,用自制的分散剂ＭＮ制备出固相含量高达６５ｖｏｌ％、粘度为２６７ｍＰａ．ｓ的α－Ａｌ２Ｏ３浓悬浮体,以及低粘度下固相含量达５５ｖｏｌ％的１０ｖｏｌ％ＺｒＯ２（３Ｙ）－Ａｌ２Ｏ３复相陶瓷浓悬浮体。并研究了凝胶注模奄型坯体的性能。     

氧化铝陶瓷凝胶注模成型工艺的研究

探讨了陶瓷凝胶注模成型的机理和特点,研究了固相体积含量、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时坯体抗弯强度可达30MPa.控制pH值为9左右,加入8%(质量分数)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.     

凝胶注模成型工艺制备羟基磷灰石陶瓷

采用凝胶注模成型工艺成功地制备出羟基磷灰石(HAp)陶瓷,研究了单体、引发剂用量及固相含量等因素对坯体强度的影响.结果表明,由单体含量为2%(质量分数)、引发剂加入量为5%(质量分数)、固相含量为60%(质量分数)的浆料凝胶注模而成的坯体强度最高(>31MPa).SEM形貌分析表明,经凝胶注模工艺制备的陶瓷,其结构均匀并有较高的气孔率;颗粒与颗粒之间的有机物粘连是获得高强度坯体的主要原因.     

中间相碳微球悬浮体的流变性及凝胶注模成型工艺的研究

以Tween 80为分散剂,制备了水基中间相碳微球(MCMB)悬浮体.Zeta电位测定 结果表明,当Tween 80的用量为1％(以MCMB质量分数计)时,该悬浮体的Zeta,电位绝对 值可达到55mv(pH=7).进一步研究了分散剂用量和固含量对悬浮体流变学性能的影响,发现 悬浮体最佳分散剂用量为1％,随固含量的增加,其粘度也逐渐增加.在此基础上,制得了固含 量达到62.5wt％(53.1vol％)的悬浮体.研究了凝胶注模成型素坯及烧结体的力学性能及显微结 构,并通过该工艺制备了形状复杂的碳板材料.     

碳化硼陶瓷凝胶注模成型工艺研究

研究了分散剂用量、固相体积含量对碳化硼浆料粘度的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)对素坯微观结构进行了表征。结果表明,以正辛醇为分散介质,当分散剂CH-10S用量为3%(质量分数)时,可以制得固相体积含量为55%的碳化硼浆料。素坯的抗弯强度为38MPa,且素坯中碳化硼颗粒堆积紧密,而且颗粒分散均匀。     

陶瓷凝胶注模成型工艺的研究与发展

论述了凝胶注模成型工艺的几种凝胶体系,包括丙烯酰胺凝胶体系、高聚糖凝胶体系、壳聚糖凝胶体系、蛋白藻酸钠凝胶体系以及尿素-甲醛凝胶体系.分析了分散剂对制备低粘度、高固相浆料的影响,并简要讨论了复相陶瓷的凝胶注模成型工艺.     

ZrO2陶瓷微波凝胶注模成型研究

本文采用商业ZrO2粉体为原料,制备了体积分数为50％的丙烯酰胺单体体系注凝成型浆料。分别采用常规加热和微波处理的方法对浆料进行了固化研究。讨论了常规加热固化时,固化时间与固化温度的关系;微波处理固化时,微波处理方式、微波功率及微波处理时间对浆料固化时间及陶瓷坯体抗弯强度的影响。研究表明,微波处理在陶瓷浆料的固化过程中起到了加热和引发自由基形成的双重作用,有利于有机单体的快速、均匀聚合。微波固化工艺是实现陶瓷材料连续化凝胶注模成型的理想方法。     

陶瓷凝胶注模成型工艺的研究进展

以陶瓷材料的注凝成型体系为研究对象,综述了陶瓷注凝成型工艺的研究进展,介绍了陶瓷凝胶注模成型(Geleasting)工艺的基本原理、工艺流程及影响因素,并对工艺要求和特点进行了较为详尽的介绍,指出了注凝成型工艺中依然存在的问题,探讨了几种改进型凝胶注模成型工艺,最后展望了其未来的发展前景及需要注意的问题.     

α-Al2O3/ZrO2(3Y)复相陶瓷悬浮体的流变性能

研究了分散剂添加量、固相体积分数、研磨时间及复合粉体组成对á-Al2O3/ZrO2(3Y)复相陶瓷悬浮体流变性能的影响.结果表明:当pH值在9.0左右,分散剂添加量为1.20wt%时,á-Al2O3/ZrO2(3Y)(30wt%ZrO2)悬浮体的粘度和剪切应力值较低,悬浮体的粘度和剪切应力值随固相体积分数和ZrO2含量增加而增加,当ZrO2含量较高时,适当调整分散剂添加量,仍可制备流变性较好的悬浮体.在本实验条件下,研磨4h的悬浮体的流变性最佳.     

HEMA-TBA凝胶体系制备多孔氧化铝陶瓷

采用HEMA-TBA凝胶体系制备具有高气孔率, 高强度的多孔氧化铝陶瓷, 研究多孔氧化铝陶瓷的浆料和坯体制备工艺, 并系统研究了分散剂含量和固相体积分数对浆料粘度和悬浮稳定性的影响、干燥和单体含量对生坯性能的影响以及固相体积分数和烧结温度对烧结体微观结构的影响。结果表明: 加入柠檬酸可以使浆料粘度降低, 稳定性提高, 柠檬酸加入量达到2wt%后浆料粘度和稳定性趋于稳定; 固相体积分数的增加会导致浆料粘度和稳定性的增加; 生坯在干燥过程中的收缩比水基体系小很多, 干燥时间也相对更短; 单体含量对生坯强度影响较大, 当单体含量为25wt%时, 生坯强度较高; 通过选择不同的固相体积分数和烧结温度, 可以有效地控制烧结体的微观结构, 气孔率的变化范围在40%~65%, 同时烧结体强度也会随之发生变化, 变化范围在5.7~91.2 MPa。     

氧化铝陶瓷摩擦材料制备的初步研究

采用热压烧结工艺制备了氧化铝陶瓷为基体、添加固态润滑组元石墨或氮化硼的陶瓷基摩擦材料。通过摩擦磨损对比试验,借助SEM分析手段,研究了陶瓷摩擦材料性能以及摩擦磨损方式。     

Al2O3基陶瓷材料增韧的研究进展

Al_2O_3基陶瓷材料具有高的化学稳定性,有较好的应用前景,但其脆性限制了它的推广应用,对氧化铝陶瓷进行增韧是解决其脆性问题的一条重要途径。简要介绍了目前氧化铝陶瓷的增韧方法和增韧机理,综述了氧化铝陶瓷增韧的研究现状,分析了氧化铝陶瓷增韧研究中存在的主要问题,展望了氧化铝陶瓷增韧的发展方向,提出了原位生长及复合增韧是高性能Al_2O_3基陶瓷材料的研究重点。     

低毒的丙烯酸羟乙酯聚合体系凝胶注模成型Al2O3陶瓷

凝胶注模成型技术由于使用了具有神经毒性的单体-丙烯酰胺在一定程度上限制了其在工业上应用。本实验利用低毒的甲基丙烯酸羟乙酯凝胶注模成型Al2O3，研究了在该体系下低粘度高固相体积分数浓悬浮体的流变性及其固化过程。对比研究了JN281和柠檬酸铵两种分散剂对Al2O3浆料流变特性的影响，结果表明：对于该新体系JN281比常用的柠檬酸铵更有效。加入适量JN281可得到低粘度的高固相含量（≥50%）的陶瓷浆料。由新体系凝胶注模得到的素坯表面光滑，强度可达18MPa，SEM照片显示素坯具有均匀的显微结构，最终可烧结出均匀致密内部无明显缺陷的陶瓷部件。     

料浆法氧化铝基陶瓷涂层的制备及性能研究

采用自制的磷酸铝粘结剂和一定比例的陶瓷骨料在1Cr18Ni9上用料浆法制备氧化铝基陶瓷涂层。试验结果表明：涂层较致密，涂层与基体结合强度较好；涂层可提高1Cr18Ni9钢在碱和盐溶液中的抗侵蚀能力。     

包覆和凝胶注模成型对氮化硅陶瓷性能的影响

利用含 Al (NO3) 3,Y (NO3) 3和尿素的水溶液中无机盐的沉淀再经煅烧在 Si3N4粉料的表面包覆 Y2 O3- Al2 O3层 ,作为氮化硅烧结的助烧剂。包覆层改变了 Si3N4粉料的电动性和胶态特性 ,从而提高了 Si3N4的分散性。研究表明 ,经包覆和凝胶注模成型的方法所制备的氮化硅烧结体较冷等静压方法所获得的烧结体的抗弯强度和 Weibull模数都大大提高