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。     

Si3N4-SiO2-BN复相陶瓷材料的凝胶注模成型及其性能研究

利用凝胶注模成型法制备在Si3N4和SiO2二元体系的基础上引入BN形成三元体系的陶瓷材料,研究BN的加入量对浆料流变性能的影响,并且选用BN加入量为8%(质量分数,下同)的浆料(在具有优良的流变性能前提下)进行凝胶注模成型,并对含8%BN的浆料制成的生坯和烧结后的复相陶瓷进行性能表征。另外,实验对凝胶注模成型法中的脱模工艺进行了研究,发现按照特定的脱模顺序可保证坯体不会因收缩出现裂缝现象。     

熔融石英陶瓷凝胶注模成型及烧结工艺

报道了熔融石英陶瓷的凝胶注模成型及其烧结工艺.对凝胶注模成型工艺的几个主要影响参数对比分析,研究了分散剂、粉体粒径分布和浆料pH值对悬浮体分散效果的影响.并且分别以①苏州土、钾长石、碳酸钙②氟化钙作为烧结助剂,研究了它们对熔融石英陶瓷的烧结性能的影响.本研究工作为非晶态熔融石英陶瓷的凝胶注模成型提供了一定的工艺和理论研究基础.     

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。     

Sialon结合刚玉材料凝胶注模成型及其性能

研究了Sialon结合刚玉耐火材料浓悬浮体的流变性能和稳定性能.固相体积分数79%的悬浮体,在中等剪切速率时表现剪切变稀特征,剪切速率10～100 s-1范围表现出突出的"切稀"行为,符合凝胶注模成型的要求.计算了在剪切速率10～20s-1范围内的Bingham值为22960Pa,建立的流变模型为:σ=22960 391 γ.凝胶注模成型后的坯体具有3.11g/cm3的体积密度和14MPa的抗折强度.烧结材料的物相组成为刚玉和Sialon,六方柱状Sialon晶体发育完整,具有均匀一致的显微结构,性能达到了使用机械成型产品的性能,高温抗折强度提高3.8倍.     

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.     

凝胶注模技术制备高密度ITO靶材的研究

为了研究ITO粉体凝胶注模技术制备高密度靶材的合理工艺,采用正交试验法,研究了固相含量、分散剂含量、pH值对浆料黏度的影响。结果表明,固相含量和分散剂的质量分数分别为80%和0.08%,pH值为10时,可制备出低黏度的适合浇注的浆料。同时,在制备低黏度、高固相含量(80%)ITO浓悬浮体过程中,研究了单体、交联剂、引发剂含量对凝胶化效果的影响。结果表明,单体、交联剂、引发剂分别为浆料质量的2%、0.05%、0.04%时,可制备出高质量坯体。坯体经70℃干燥、600℃排胶,最后于1570℃烧结后得到密度高达7.12g·cm-3、晶粒尺寸均匀的ITO靶材。     

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.     

大尺寸轻型碳化硅质反射镜素坯的凝胶注模成型

利用凝胶注模成型工艺制各了大尺寸轻型碳化硅(SiC)质反射镜素坯.讨论了SiC的颗粒级配、固相含量对浆料性能的影响以及催化剂、引发剂、浆料温度对凝胶时间的影响.结果表明:最佳分散条件下固相含量为65%的SiC水基浆料具备良好的流动性,适于进行凝胶注模成型;引发剂加入量为20 mmol/L浆料,与催化剂的摩尔比为5:1,浆料温度降到15℃时,凝胶时间能够满足注模及成型所需.最终测试了反应烧结后SiC陶瓷的性能.     

凝胶铸法制备牙科全瓷氧化铝及其性能

研究了氧化铝粉浆的固相含量及预烧温度、氧化铝基底块体成形工艺对用于制作全瓷冠桥的计算机辅助设计/加工(CAD/CAM) &In-Ceram玻璃渗透氧化铝陶瓷复合体性能的影响.结果表明,采用凝胶铸成形的毛坯比等静压成形的强度要高,其中固相含量55%(体积分数)、预烧温度1350 ℃、凝胶铸成形组强度较高,达到553 MPa.     

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%。     

凝胶注模成形技术在粉末冶金中的应用

凝胶注模成形最初是用于陶瓷材料近净尺寸成形技术,它适用于成形件尺寸大,复杂形状的部件.随着该技术的发展,凝胶注模成形也应用到粉末冶金领域.本文综述了国内外凝胶注模技术在成形金属粉末的应用研究近况,展望了该技术在粉末冶金中的应用前景,并对凝胶注模成形技术在应用中存在的技术难点及应对策略进行了分析与探讨.     

Synthesis of Porous Silicon Nitride-Boron Nitride Composites by Gel-Casting and PIP

The Si₃N₄-BN composites were prepared by gel-casting and precursor infiltration and pyrolysis route using borazine as the precursor. The composition, mechanical, microstructural, and dielectric properties of the composites were investigated. The composites are composed of h-BN, α-Si₃N₄, and β-Si₃N₄. The typical density, porosity, flexural strength, elastic modulus, and fracture toughness of the composites are 2.21 g/cm³, 17.8%, 185.59 MPa, 69.13 GPa, and 2.47 MPa m^1/2, respectively. The dielectric constant and loss tangent of the composites are 4.507-4.635 and 1.06 × 10^?3-1.97 × 10^?3 at the frequency of 7-18 GHz. Desirable properties of the composites have been achieved.     

人造金红石生产路线的探讨

针对攀枝花钛铁矿中钙、镁含量高的特点，详细分析了目前国内外人造金红石的生产工艺及研究情况，提出了攀钢人造金红石可能的生产路线。     

Growth Morphologies of Nanostructured Rutile TiO2

The morphological and structural characteristics of nanostructure rutile TiO₂ were investigated by using x-ray diffraction, scanning electron microscopy, electron diffraction, conventional and high resolution transmission electron microscopy. As a product of the precursor template of hydrogen titanate nanofibers, rutile could exhibit forms like tree, sheaf, or bundle. Both the branch and trunk of tree-like rutile have the same growth axis of [001]. The sheaf-like rutile forms while it grows along both [001] and [ $ 00\bar{1} $ ] directions. The bundle-like rutile grows along only one [001] direction. Tree-like morphology of nanocrystals rutile is revealed to be controlled by (101) twin structure. Twin formation is a possible mechanism to decrease the density of defects and reduce the system energy as the crystal grows.     

肯尼亚天然金红石矿流化床氯化率的研究

对肯尼亚金红石矿加碳氯化体系的热力学和动力学进行了研究,分析表明,C在固相中过量,体系处于平衡态时,TiCl4和CO是仅有的2个稳定的产物,增加C/TiO2比对产物组成影响不大;高温时,TiO2与C和Cl2生成CO的方程是占主导地位的。本实验提出了一个反应速率模型,得到金红石氯化率的公式,与实验数据吻合较好。反应速率与颗粒初始半径和天然金红石密度有关,在900℃到1000℃温度范围内,表观活化能为10.569 kJ/mol,扩散是反应的主要控制步骤。得到了C-Cl2体系中氯气反应率表达式,氯气反应率取决于反应程度、氯气浓度和焦炭粒径。