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1、颗粒粒度大小对陶瓷浆料流动性能影响的初步探究【摘要】：研究了AbO3粒度、SiC粒度对AbOjnSiC二组分浆料及AbO3—Sic—PAA浆料流动性能的影响。研究结果表明，粒径越小，二组分陶瓷浆料分散效果越好，但当SiC粒径太小时，由于SiC密度小，没有足够的能量，二组分陶瓷浆料分散效果不好；粒径大小对PAA的吸附作用也有影响。【关键词】：悬浮液：流动性能；PH值：粒径1引言陶瓷粉体超细化，是高性能陶瓷粉体合成的趋势，但由干粉体颗粒尺、r小，颗粒表面存在人景的不饱和键，表面活性很人，再加上颗粒m的范徳釓尔力、静电力及悬浮液屮溶剂的表血张力等都将使颗粒产生团聚，颗粒的
2、团聚将影响粉体的均匀性，使超细粉体的优势难以发挥，且还会影响到粉体的成型和烧结过程，使制备的材料产生空洞和各种缺陷，从而人人降低材料的力学和电学性能。因此在陶瓷成型工艺屮，分散均匀、稳定性好的悬浮液是荻得微观结构均匀、无缺陷的坯体［1］，进而提高材料的烧结性能和材料力学性能的关键2］。目前,各种湿法成型及胶态成型其关键技术是陶瓷料浆的制备，要求料浆在相关的操作条件下是分散完全均匀的稳定体系［3］。稳定浓浆料的制备是況法成型中非常关键的一步，山于稳定的高浓度浆料能制备出密度高且均匀、结构性能优良的坏体，因此，稳定的高固相含量料浆的制备是现代高技术陶瓷制备技术的重要组成
3、部分。在制备陶瓷浆料中运川各种分散剂得到稳定的陶瓷浆料己经是一种很普遍的方法，但在张晓庆用PAA(聚内烯酸)分散陶瓷浆料吋，发现分散Sic(35w%)(SiC质g20g)、Al203(40w%)(A12O3质量20g)所用PAA景和的一半人于分散SiC(35w%)(SiC质量lOg)+AlA(40w%)(A1A质量10g)所用PAA的量。SiC的d50=0.92um,Al203的d50=l.6um。作者在做了Al203(40w%)和Si3N4(40w%)、Al203(40w%)和SiC(35w%)和Si3N4(40w%)两个实验后，得到相同的结果。综合翻阅粒挽对浆料
4、流变性的朽关文献［4］和课题组讨论f，猜测可能是两个不同粒度有互相影响［5］，于是研究了粒度对陶瓷浆料的流动性的影响。2实验过程2.1原料和仪器A1A粉料（郑州铝业），密度为3.9g/cm,进行适当时间的球磨，获得粒径（d50）为9.00um,5.58um,1.57um,0.55um四个不同粒度，烘干研碎成粉末。用NSK-1离心式透射粒径测定仪测得粒度。SiC粉料（连云港研磨厂）,密度3.lg/cm,粒径（d50）分别为6.88um、5.43ym、0.92um。用NSK-I离心式透射粒径测定仪测得粒度。高分子分散剂聚W烯酸PAA,中南京霄科纳米陶瓷技术开发有限公司提
5、供，数均分子景为7000-8000,其化学结构式如图2-1所示。实验中艽.其它化学药品：见表2-1。CH——CH2二C=OlOH」m图2-1PAA的化学结构示意图表2.1实验屮其他化学药品药品名称化学式纯度（或浓度）相对分子量用途浓盐酸HC136.5%36.4调节pH氢氧化钠NaOH>99.3%40.01调节pH注：HC1、NaOH由上海凌峰化学试剂有限公句生产。2.2浆料的制备将A1处粉料、SiC粉料与蒸馏水按一定的质S比加入干燥洁净的小烧杯中。用NaOH溶液和浓HC1调节浆料的pH值，调节pH值引起的离子强度变化忽略不计，pH值由pHS3型数字酸度计（上淘精密科
6、学仪器有限公司）测量。2.3流动性能表征用玻璃棒搅拌，加入适当浆料，直至玻璃棒离开浆料后有浆料流动滴落。本实验只是对课题的初步探究，故没有测悬浮液的粘度，粘度的测呈将在以后的实验巾继续测堂。3结果与讨论3.1A1A粒度对A1A和SiC二组分浆料流动性的影响配制四份SiC(35w%,m=40g，d50=0.92pm)浆料，调节pH值至3,向其中分别加入不同粒径的Al203粉料，并加入适当蒸馏水使浆料中Al203固含量为25w%，再次调节pH值至3。测得浆料开始流动吋，所需A1A的质景如图3-1所示。在pH=3吋，A1A浆料可以tl动分散，SiC浆料不能自动分散［6’7
7、］,此实验是研究d50=9ym,d50=5.58ym,d50=1.57ym,d50=0.55ym四种粒度Ah03使混合浆料恰好流动时所需的Al2(h的质虽。252050511(3)ssus450dUzl图3-1不同粒度A1203使混合浆料恰好流动吋所需的A1203的质量从图3-1中可以看出,随着A12O3粒度的增大,分散SiC浆料所需的Al203的质量增加。因为Al203颗粒增人，相同质朵的氧化铝粉料所含有效颗粒数减少，微观屮撞击SiC的颗粒数减少「81,所耑的Al2()3的质量增加。实验结果表明，在Al203d50=0.55uni吋，仍可以分散SiC狼料，说
