水溶性脱脂粉末注射成型制备PLZT压电陶瓷及其压电性能

以聚乙二醇(PEG)为水溶性脱脂树脂、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)/聚甲醛(POM)为粉末包覆及保型树脂,研究了水溶性脱脂粉末注射成型(PIM)制备锆钛酸铅镧(PLZT)压电陶瓷的工艺流程及黏结剂配比对注射成型喂料(简称喂料)脱脂率、流变行为的影响。用扫描电子显微镜观察了脱脂坯的微观形貌,通过热重分析确定烧结条件,研究了陶瓷的压电性能。结果表明:当黏结剂配比(质量比)为PEG:PVB:POM=6:2:2时(固含量50%),喂料具有较高的生坯强度和较低的黏度,PEG脱除速率快。脱脂坯以2℃/min升温至1 285℃完成烧结,与压制成型相比,PIM法制备的PLZT陶瓷晶粒生长更完善,尺寸均匀且致密度高,压电性能优异。     

水溶性脱脂粉末注射成型制备PLZT压电陶瓷及其压电性能EI北大核心CSCD

以聚乙二醇（PEG）为水溶性脱脂树脂、聚乙烯醇缩丁醛（PVB）/聚甲醛（POM）为粉末包覆及保型树脂,研究了水溶性脱脂粉末注射成型（PIM）制备锆钛酸铅镧（PLZT）压电陶瓷的工艺流程及黏结剂配比对注射成型喂料（简称喂料）脱脂率、流变行为的影响。用扫描电子显微镜观察了脱脂坯的微观形貌,通过热重分析确定烧结条件,研究了陶瓷的压电性能。结果表明：当黏结剂配比（质量比）为PEG：PVB：POM=6：2：2时（固含量50%）,喂料具有较高的生坯强度和较低的黏度,PEG脱除速率快。脱脂坯以2℃/min升温至1 285℃完成烧结,与压制成型相比,PIM法制备的PLZT陶瓷晶粒生长更完善,尺寸均匀且致密度高,压电性能优异。     

粘结剂在金属粉末304注射成型中的应用

本文通过对304不锈钢粉末表面改性、粘结剂分配组合的方式,使304不锈钢粉末与粘结剂密炼时以氢键或化学键方式相连接。在保证喂料良好流动性条件下,通过提高喂料密度及力学强度,研究粉末与粘结剂相互作用力强弱对喂料流动性、生坯密度、脱脂过程的影响。在改性304粉末与共聚甲醛系列粘结剂之间的强相互作用下,使得生坯在脱脂、烧结过程中具有更好的保型性和尺寸稳定性。     

粉末固含量对ZTA陶瓷注射成型的影响

本论文采用注射成型技术制备氧化锆增韧氧化铝(ZTA)陶瓷,系统分析了粉末固含量对注射成型喂料流变性能及陶瓷坯体的烧结和力学性能的影响.结果表明:随着粉末固含量的增加,喂料的粘度和非牛顿指数都有所增加,尤其当固含量达到65vol％时,喂料的粘度急剧增大;注射生坯的密度也随着固含量增加有所提高,但烧结收缩率反而相应降低了,特别是65vol％固含量时,烧结收缩率明显下降,这是由于坯体内存在较大的无法排除的气孔缺陷,所以导致最终烧结坯体的密度只略微增加;坯体的抗弯强度随着固含量增加到60vol％时达到最大.综上,喂料中60vol％粉末固含量是最适宜ZTA陶瓷注射成型工艺的.     

氮化硅陶瓷的注射成型工艺研究

采用注射成型与气压烧结结合的工艺，可以低成本、大批量制备出体积小、精度高的陶瓷异形件。本文以低密度聚乙烯(LDPE)和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为黏结剂，在注射温度165℃、注射压力85 MPa的条件下制备氮化硅坯体，通过热脱脂工艺和烧结动力学测试，得到了完整的氮化硅注射成型工艺路线，并研究了喂料固含量对坯体密度、烧结密度和维氏硬度的影响，以及喂料在140～160℃时的非牛顿指数变化。结果表明：喂料的最佳固含量为52.42%(体积分数),该条件下制备的氮化硅注射坯体密度为2.10 g/cm³,烧结密度为3.23 g/cm³,维氏硬度为(15.24±0.34) GPa;喂料在160℃时的非牛顿指数最小，即在该温度下喂料的流变性最好。     

椎间融合器金属粉末注塑成型工艺参数实验研究

通过密炼机混炼出不同比例金属粉末与粘结剂的金属喂料,对不同配比的金属喂料进行喂料流动性能对比实验,得到最佳注塑成型实验所用的最佳喂料配方,不锈钢粉末占不锈钢喂料质量分数为92.6%时,不锈钢喂料综合性能较好;利用所确定的喂料配方和已加工好的椎间融合器模具在阿博格精密注塑机上进行性能测试,分别控制注塑喂料温度、模具温度、注射压力进行椎间融合器的注射,并对注射结果进行重量测量及注射时间记录,分析出此种配方最适合的注射工艺条件。结果表明：最佳注射工艺参数为：模具温度：50℃;注射压力：70MPa;喂料温度180℃,且用注塑机控制四段加热区间：180/175/170/165℃。     

Al_2O_3陶瓷注射成型关键参数控制的研究

研究了应用于Al2O3陶瓷注射成型技术的石蜡-聚烯烃粘结剂体系,对该体系下喂料的固相体积分数和混炼工艺进行了探讨.研究了注射压力和注射温度这两个重要的注射参数对注射坯体质量的影响.根据喂料DTA/TG曲线制定了合理的热脱脂制度,注射坯体经热脱脂和烧结后得到结构致密的陶瓷试样.     

羟基磷灰石的制备、X-ray衍射表征和成型工艺探讨

以沉淀法合成羟基磷灰石（简称HAP）粉末，对生坯进行单向干压成型，设计正交实验，探讨了各主要因素（烧结温度、烧结保温时间和粘结剂）对成型过程的影响。实验结果可知HAP粉末成型的最佳条件为：烧结温度1100℃．烧结保温时间3小时，粘结剂为聚乙烯醇。     

椎间融合器金属粉末注塑成型工艺参数研究

采用密炼机混炼不同配比的金属粉末与粘结剂的金属喂料,通过喂料流动性能对比试验,得到注塑成型试验所用的最佳喂料配方,喂料中不锈钢粉末的质量分数为0.926时,综合性能较好;利用所确定的喂料配方和已加工好的椎间融合器模具在阿博格精密注塑机上进行性能试验,分别控制注塑模具温度、喂料温度、注射压力进行注射,并对注射结果进行质量测量及注射时间记录,分析出此种配方最适合的注射工艺参数为:模具温度50℃;喂料温度180℃,且用注塑机控制4段加热区间为180,175,170和165℃;注射压力70 MPa。     

粉末注射成形不同混料工艺氧化锆喂料的制备及成型研究

通过捏合机和转矩流变仪两种不用混料工艺制备包含以石蜡(SW)、硬脂酸(SA)、聚丙烯(PP)为主的高分子粘结体系和氧化锆粉料的喂料,来研究氧化锆粉末的注射成型工艺。对不同混料工艺制备的喂料进行注射成型、脱脂、烧结和一系列的测试,分析了高分子粘结体系在混料过程中的分散情况和作用。此外,研究了喂料的内部混合形态和分散情况态对注射成型、溶剂脱脂及烧结致密化的影响。     

椎间融合器金属粉末注塑成型精度测量实验研究

基于喂料流动试验确定的最佳喂料配方,在精密注塑机上用椎间融合器模具按照最佳注塑工艺参数进行注塑,并在1 350℃下烧结出椎间融合器。测量结果表明,椎间融合器的关键尺寸稳定,精度较高,达到使用要求。通过扫描电子显微镜观察,脱脂后金属粉末占坯体的比例很大,表明粘结剂基本脱除。3D测量激光显微镜观察显示最终烧结制品的表面平整,表面高度差在10μm以内,表面光洁度较好,证明基于此配方的不锈钢椎间融合器金属粉末注塑成型方法完全可行。     

微注射成型工艺对陶瓷化学微反应器通道表面质量的影响研究

裂纹是陶瓷微注射成型中注射成型和烧结阶段的常见缺陷,对采用具有型芯结构的模具制备化学微反应器的成型性具有重要影响。基于SEM电镜观察和毛细流变仪的测试结果,研究了粉末粒径和注射参数对微反应器通道表面裂纹数量和形态的影响,分析了模具温度、注射压力和注射速度对微反应器通道表面质量的影响。结果发现:提高模具温度、注射压力和注射速度,裂纹现象将得到明显改善;粉末粒径的差异会影响喂料的流变行为,用较细小的氧化锆粉末进行注射成型,可得到表面质量更好的化学微反应器。     

工业陶瓷粉末-聚合物共混3D打印喂料配比的研究

结合现有橡胶挤出机喂料和挤出方式研发出适用于工业陶瓷粉末-聚合物共混喂料的3D打印成型方法。通过对不同工业陶瓷粉末与聚合物配比的共混喂料进行扫描电子显微镜、熔体流动性和表观粘度分析得出,当工业陶瓷粉末的体积分数为0.680 0,即质量分数为0.922 3时,共混喂料的综合性能最佳,打印坯体和烧结制品满足设计要求。     

反应烧结碳化硅陶瓷注射成型工艺研究

以碳化硅(Si C)和炭黑(C)为原料,以石蜡(PW)、高密度聚乙烯(HDPE)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)为有机载体,以硬脂酸(SA)为表面改性剂,研究了反应烧结碳化硅陶瓷注射成型工艺对产品性能的影响。结果表明:在陶瓷粉体含量为80 wt%,有机载体以PW:HDPE:EVA:SA=9:3:3:1的比例,加入量为20 wt%,混炼1 h后,在100 MPa注射压力注射成坯,采用两步法脱脂,于真空烧结炉内1720°C下保温2h烧结,可获得结构致密的碳化硅陶瓷试样,其显气孔率为0.18%,密度为2.96 g/cm~3,抗弯强度达到290 MPa,断裂韧性值达到4.14MPa·m~(1/2),硬度达到21.6 GPa。     

IGBT用AlSiC复合材料的制备研究

本文采用干粉模压成型法制备SiC多孔预制坯,真空压力渗铝法制备大尺寸IGBT用AlSiC复合材料。研究了SiC多孔预制坯制备过程中粘结剂种类和用量对预制坯孔隙率的影响。结果表明采用4%的PVA有机粘结剂与无机粘结剂混合造粒,经模压成型和烧结后可得到孔隙率为41%左右的SiC多孔预制坯。采用不同孔隙率的SiC预制坯制备的AlSiC复合材料的热物理性能有所不同,说明可通过控制SiC预制坯的孔隙率从而得到满足IGBT要求的AlSiC复合材料。     

活性剂对MIM 316L的影响

采用活性剂对金属粉末进行改性后制备316L注射成形喂料。研究了活性剂添加量、搅拌时间对金属粉末特性的影响,并研究了改性前后喂料性能的影响。研究结果表明:添加活性剂时最佳搅拌时间为15 min,添加量为0.25～0.30 wt%最佳,活性剂改性后粉末力度和粒度分布合理,氧含量降低。通过对比改性前后喂料及其烧结试样性能,活性剂促进金属粉末与粘结剂黏连,减少注射成形粉胶分离,提高喂料均匀性,并且,活性剂加速了烧结过程,提高烧结致密性和尺寸精度。     

氧化锆陶瓷注射成形工艺研究

研究了氧化锆陶瓷粉末注射成形工艺过程，包括粘结剂的选择、喂料粉末装载量的确定、混炼工艺及混炼扭矩的研究，注射压力、注射温度、保压压力、模具温度、注射速度等注射成形工艺对成形坯质量的影响，以及溶剂脱脂温度、样品厚度、粉末粒度及形藐等对溶剂脱脂速率的影响及后续热脱脂工艺，扶得了一条优化的注射成形工艺路线。     

陶瓷材料新术语诠释（九）

快速固化注射成型QuicksetInjectionMoulding(QIM)该法于90年代初由美国B.E.Novich提出。这种成型方法使用的悬浮介质为体积不随温度而变化的所谓“孔隙流体(PoreFluid)”。用它作为陶瓷粉末的载体,先将陶瓷粉末分散于该流体中,采用有机物为分散剂,制备成体积分数为55%～65%的悬浮体。然后注入模型中,降低温度至流体的冷冻点以下。陶瓷悬浮体在瞬间内固化而体积无变化;再降低压力使孔隙流体升华,从而得到强度较好的坯体;不合格的坯体可重新加工使用。此法不用高分子粘结剂,因此可避免有机物脱脂过程引起的缺陷。快速原型制造RapidProt…     

POM共混增韧改性研究

研究了POM COPA、POM LDPE和POM HDPE三种共混体系,测试了不同配比共混物的冲击强度,对POM COPA及紫外线辐射的HDPE进行了红外光谱(FT IR)分析。结果表明:(1)在三种共混体系中,COPA对POM的增韧效果最佳,且COPA与POM分子间有氢键作用;(2)EVA在POM LDPE及POM HDPE共混体系中起相容剂的作用;(3)HDPE经紫外线辐射后,由于在其分子链上引入了极性羰基,从而大大提高了对POM的增韧效果。     

锆酸酯偶联剂对氧化锆陶瓷注射成型的影响

将锆酸酯偶联剂在不同的分散介质中对氧化锆粉体进行表面处理,然后制备氧化锆注射成型坯体并在1500℃烧结,通过测量挤出颗粒料的熔融指数、坯体和烧结体强度,用SEM观察烧结体显微结构,研究了锆酸酯偶联剂对氧化锆陶瓷注射成型的影响。结果表明:锆酸酯偶联剂显著提高挤出颗粒料的熔融指数和溶剂脱脂率。相比于未经偶联处理的样品,采用乙醇作分散介质的偶联体系,其熔融指数提高了106%,8 h的溶剂脱脂率提高了6.8%。这些性能提高主要来自于经偶联剂改性氧化锆粉体的亲水性下降,从而提高了其在粘结剂中的分散性能。