水系流延氧化铝基片技术研究

研究了氧化铝的水系流延技术.研究表明通过使用聚丙烯酸(PAA)作为分散剂、聚乙烯醇(PVA)作为粘结剂、聚乙二醇(PEG)作为塑性剂、控制浆料pH值为9.0～10.0可制备出具有稳定分散、有适当黏度的浆料.该浆料流延、干燥后可以得到表面光滑、无裂纹、组分均匀、强度高、柔韧性好的流延坯片.烧结后所得到的99.5Al2O3陶瓷基片表面光滑,平整、烧结致密度高达到99%.     

不同分散剂对氧化铝陶瓷基片加工工艺的影响

研究了两种分散剂PMAA-NH4和PMAA-Na对浆料稳定性、流变性、固相含量、坯体强度和坯体显微结构的影响.结果表明:两种分散剂均能减少陶瓷浆料中的颗粒团聚,使颗粒分散更均匀,并制得了高性能氧化铝陶瓷基片.     

乳胶+PVA体系水基流延成型99氧化铝陶瓷材料

研究了乳胶+PVA复合粘结剂体系水基流延浆料制备99氧化铝陶瓷基片.通过研究浆料pH值、分散剂、粘结剂的比例等因素对水基流延浆料流变学性能的影响,得到了水基流延浆料的最佳配比范围.当pH值为9.0时,分散剂PAA含量为粉料的0.8%(质量分数)时能获得固含量为55vol%、稳定分散的氧化铝浆料.研究表明PVA与乳胶的化学相容性好,采用两种粘结剂复合,可以互补不足.加入复合粘结剂4.5%(质量分数) (乳胶:PVA=7:3),制备出的99氧化铝素坯片其厚度可在50～1000 μm之间进行调控,素坯相对密度可以达到56%左右.制备的流延片在烧结温度1650 ℃、保温2 h的条件下获得了相对密度为98.5%、平整、半透明的99氧化铝陶瓷基片.     

水基流延工艺制备氧化铝生带材料研究

利用水基流延法,选用纯丙乳液作为粘结剂,成功制备出表面光滑、结构均匀、柔韧性良好、强度较高的Al2O3生带材料,并发现当分散剂聚丙烯酸铵(PAA-NH4)含量为2.5%(质量分数)、粘结剂纯丙乳液用量为27%～28%(体积分数)、pH值为9.5～10时可制备出稳定性良好、流动性适宜的α-Al2O3的水基流延浆料.对纯丙乳液进行了DTA和TGA热分析,在此基础上确定流延素片的排胶温度在500℃;将该工艺制备的α-Al2O3流延素片在1650℃并保温2 h的烧结条件下,获得了强度和致密度都较高的烧结体,其中烧结较好的流延片的相对密度达到94.5%.     

水基流延工艺制备氧化铝生带材料研究

利用水基流延法，选用纯丙乳液作为粘结剂，成功制备出表面光滑、结构均匀、柔韧性良好、强度较高的Al2O3生带材料，并发现当分散剂聚丙烯酸铵（PAA-NH4）含量为2．5％（质量分数）、粘结剂纯丙乳液用量为27％～28％（体积分数）、pH值为9．5～10时可制备出稳定性良好、流动性适宜的α-Al2O3的水基流延浆料。对纯丙乳液进行了DTA和TGA热分析，在此基础上确定流延素片的排胶温度在500℃；将该工艺制备的α-Al2O3流延素片在1650℃并保温2h的烧结条件下，获得了强度和致密度都较高的烧结体，其中烧结较好的流延片的相对密度达到94．5％。     

分散剂对氧化铝悬浮液分散稳定性的影响

本文采用TURBISCAN浆体稳定性分析仪和Nano ZS-90纳米粒度及表面电位测试仪研究了柠檬酸、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠和六偏磷酸钠等对Al2O3超细粉体的表面电性能和浆体分散稳定性的影响。研究结果表明,浆料体系的表面电性能及其分散性与体系的pH值、分散剂的种类和加入量等密切相关,浆体中加入适量的六偏磷酸钠、聚乙烯醇和聚丙烯酸钠可有效提高浆体的分散稳定性,六偏磷酸钠、聚乙烯醇和聚丙烯酸钠分别静电、空间位阻和静电位阻机制使浆体稳定。氧化铝浆体中加入柠檬酸和聚丙烯酸钠后,氧化铝表面因特征吸附阴离子而使表面电位变负,绝对值增大,等电点降低;而聚乙烯醇的加入,由于高分子链向体相中伸展,使剪切面向外移动更大的距离,从而使Zeta降低,并使等电点发生微小偏移。     

流延成型技术的研究进展

综述流延成型的研究进展;概述流延成型工艺特点与流延成型体系;介绍流延成引发型浆料的组成及其特点;阐述流延成型的工艺流程及其原理;总结新型的流延成型工艺,如凝胶流延成型、紫外引发聚合流延成型等;探讨流延成型技术存在的问题和发展方向。     

SOEC电解质与氢电极的流延制备、共烧结及性能

采用流延成型技术同时制备致密固体电解质与多孔阳极半电池坯体,然后采用共烧结技术烧结出半电池.系统地研究了8YSZ陶瓷浆料与氢电极NiO/YSZ浆料的流变学特性.通过DTA和TG曲线确定了半电池的排胶工艺.用扫描电镜观察了半电池的显微结构.在800、850和900 ℃下测试了电池电解性能曲线,且在850、900和950 ℃电解模式下测试了电解质的欧姆阻抗.     

水基凝胶流延成型四方多晶氧化锆薄膜的烧结与性能

采用水基凝胶流延工艺制备四方多晶氧化锆薄膜,结果表明,水基凝胶流延成型的氧化锆薄膜坯体结构均匀,确定合理的烧成制度,并考察薄膜的显微结构与烧结性能。其烧成过程可以将排胶和烧结过程一次完成,不需要单独的排胶过程,这大幅度简化了坯体的烧成工艺过程,同时坯片经1733K保温6h可获得结构致密的四方多晶氧化锆薄膜。     

流延法制备的SOFC阳极及其性能

研究了以流延法成型中温平板式固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)Ni-YSZ阳极基底金属陶瓷,并成功地制备出厚度为200-500μm的该金属陶瓷基底材料.在其中添加不同种类的成孔剂以增加孔隙率.对以该流延工艺制备的素坯及复合陶瓷的性能进行了研究,其中,素坯膜的热烧结性能通过热重-差示扫描分析进行了研究;复合陶瓷基体材料的孔隙率以阿基米德排水法进行了测试;并以扫描电子显微镜观察了其微观形貌.确定了NiO-YSZ基底材料的预烧及成瓷烧结温度范围.随着烧结温度的升高,孔隙率逐渐下降.其中,有机成孔剂和无机成孔剂在造孔性能方面还存在着某些方面的差异.     

高精密小型动压悬浮自动流延机的设计

电子陶瓷薄膜是片式电子元器件制造和大规模集成电路封装的关键薄膜材料，它是在高精密流延机上利用电子陶瓷浆料流延获得的。因此，如何设计与制造高精密自动流延机是保证流延膜的生产质量与效率的关键。文章提出了一种基于非牛顿液体动压悬浮理论的高精密陶瓷薄膜流延方法，并设计了小型全自动流延机。对小型流延机的系统构成、成膜原理、流延膜的传输运动、干燥原理、浆料的供给和系统的控制，以及它们的机械实现等问题进行了分析和探讨。     

水基流延成型制备Li1+x-yNb1-x-3yTix+4yO3微波介质陶瓷膜片的研究

以Li1 x-yNb1-x-3yTix 4yO3微波介质陶瓷为原料,聚乙烯醇水溶液为粘结剂,乙二醇为增塑剂,聚羧酸铵盐为分散剂,通过水基流延成型工艺制备出了微观结构均匀的陶瓷素坯膜.通过对陶瓷粉体Zeta电位的考察研究了在水溶液中的粉体表面的带电情况.对陶瓷浆料的流变性进行了研究,考察了分散剂对浆料粘度的影响.最后对成型后陶瓷膜片的微观结构进行了观察.结果表明,添加分散剂后,Li1 x-yNb1-x-3yTix 4yO3陶瓷粉体在水溶液中的等电点由pH 3移动到pH 2.4,并且粉体的Zeta电位有大幅度的提高.Li1 x-yNb1-x-3yTix 4yO3微波介质陶瓷水基流延成型浆料为典型的假塑性流体,并且不存在触变性,满足流延成型工艺的要求.当分散剂的添加量为0.2wt%时,浆料的粘度最低.扫描电镜观察表明,水基流延成型后陶瓷素坯膜的微观结构均匀.     

Manufacturing of Porous Alumina Ceramic by Gel Casting

Various quantities of non-toxic monomer (2-hydroxyethyl methacrylate, HEMA) was added to form porous alumina ceramic by gel casting process. Pure water, monomer, cross-linker (N, N'-methylene-bis-acrylamide (MBAm)), and dispersant (ammonium salt of poly (methacrylic acid), PAS) were combined to form an aqueous solution, which added alumina powder and was milled to form alumina slurry with zirconia balls for 240 minutes. An initiator (ammonium persulfate, APS) was added to the alumina slurry with a vacuum mi...     

固相含量对Li1.075Nb0.625Ti0.45O3陶瓷水基流延成型浆料及膜片性能的影响

研究了Li1.075Nb0.625Ti0.45O3微波介质陶瓷的水基流延成型工艺,制备出了分散性良好的,适合流延成型的水基浆料.重点研究了浆料的固相含量对浆料的流变行为以及成型后膜片的拉伸性能和孔隙率分布的影响.结果表明,随着固相含量的增加,流延浆料由牛顿型流体逐渐转变为剪切变稀型流体,浆料的粘度急剧增加,并且浆料不存在的触变性.对膜片的拉伸性能测试表明,随着浆料固相含量的增加,膜片的拉伸强度有所增大,但是断裂伸长率不断降低.膜片的孔隙率随着固相含量的增大而降低,膜片的密度有所增加.最后采用SEM对烧结前后的流延膜片进行了表征.     

冷冻-凝胶成形法制备定向通孔氧化铝陶瓷

由叔丁醇、氧化铝、丙烯酰胺组成的20%(体积分数,下同)陶瓷浆料,在温度梯度的诱导下,用冷冻-凝胶成形法制备了具有定向通孔结构的氧化铝陶瓷坯体.经过烧结后,制备出了高孔隙率、高强度的定向通孔陶瓷,50%气孔率的陶瓷体具有110 MPa的轴向压缩强度.还研究了距离冷端不同位置孔隙的孔径、开孔率变化规律.     

不同分散剂对SiC泡沫陶瓷水基浆料性能的影响

采用聚乙二醇、硅酸钠、羧甲基纤维素钠3种分散剂分别制备了碳化硅泡沫陶瓷浆料,通过浆料的粘度与沉降实验考查了分散剂的种类、含量以及pH值对碳化硅浆料流变性及稳定性的影响。结果表明,当PEG和Na_2SiO_3的含量分别为0.6%和0.4%时,Si C浆料的粘度最低,流动性与稳定性最好;pH值对浆料的流动性和稳定性影响显著,当pH为10时,SiC浆料的流动性与稳定性最好;以0.2%的CMC作为分散剂,当pH值为10时,固相体积分数为65%时可制得性能良好的浆料,此时浆料呈现较强的触变性。