氧化铝陶瓷凝胶注模成型及其烧结方法的研究

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1、摘要凝胶注模成型技术是将传统注浆成型与高分子化学理论结合的一种新颖的陶瓷成型方法。它以其坯体结构均匀、强度高的优点获得了各国陶瓷研究者的重视和广泛的研究。将此成型技术应用于工业使用更广泛的95瓷成型中，可以扩大凝胶注模成型技术的应用范围，更好地满足工业生产的要求。本文研究了丙烯酰胺和N_一羟甲基丙烯酰胺两种单体体系用于95瓷制品的凝胶注模成型及其烧结方法。采用TG、SEM、FT-IR等分析测试手段对浆料体系和坯体性能进行了表征．分析了粉料的胶体特性、分散剂的斡类、分散条件及固相含量等因素对浆料流变性的影响；在制得低粘度高固相浆料的基础上利用加入催化剂

2、四甲基乙二胺实现了95瓷浆料的室温凝胶注模成型，分析了浆料固化成型的影响因素。另外，研究了常压和微波烧结方法对坯体性能的影响。调节浆料pFI值为9，分散剂聚丙烯酸铵加入量占浆料质量的O．6％，球磨混料2小时，可制备出固相体积分数为56％、粘度仅为350mPa·s的95瓷浆料。确定单体溶液质量浓度为lO～15％，引发剂加入量约占单体溶液质量的2～3％，催化荆加入量为3mL／L时，可操作时间控制在20rain左右，可以获得较好的成型效果。坯体干燥分两个阶段进行，先在空气相对湿度为70％，室温条件下干燥约36小时，然后在50℃左右温度下继续干燥至恒重。干燥

3、后坯体微观结构均匀、最高相对密度达到64％、强度大于20MPa。采用微波烧结和常压烧结所褥烧结体的密度分副为3．469／em3‘和3．289／cm3，强度分别为256MPa和289MPa。，实验结果表明，采用丙烯酰胺和N—羟甲基丙烯酰胺两种单体体系均可用于95瓷凝胶注模成型，其性能可以满足机加工操作要求。采用微波烧结与常压烧结方法烧成，所得烧结体的密度大，强度高，烧结效果好。关键词：凝胶注模陶瓷浆料丙烯酰胺H一羟甲基丙烯酰胺AbstractOelcastingisanovelmethodformoldingceramicpowderbasedonas

4、ynthesisofconceptsderivedfromtraditionalceramicsandpolymerchemistry．Owingtohomogeneousmicrostructureandstrongs打engthofgit圯nbodiesproducedbygelcastingthenewtechniqueisinvestigatedwidely．IfGelcastingcouldbeappliedtoformingof95aluminaceramic，itwillmeettheindustrymanufacture’reques

5、t．Oelcastingprocessof95aluminaceramic、ⅣitllAcrylamide(AM)andN—methylolacrylamide(NMA)asmonomersanditssinteringtechniqueswereinvestigatedinthispaper．TheperformancesofslurryandgreenbodywerecharacterizedbyTGSEM．andFT—IR，etc．Theprimaryfactorsthatinfluencedrheologicalpropertiesofcer

6、amicslurriesarecolloidalpropertiesofpowders，dispersants，dispersedconditions，solidfraction，etc．Duringgelationreactionprocessofacrylamide，thesolidificationinsituofslurrycouldbeperformedbyregulatingtheadditionamountofcatalyst(TEMED)atroomtemperature．Inaddition，theeffectofconventio

7、nalsinteringandmicrowavesinteringontheperformanceofgreenbodywasstudied．RegulatingpHofslurry29，amountofPAANH4=O．6％ofslurrymassandmillingtime=2hours。the95aluminaceramicslurrieswith56％solidvolumefractionand350mPa·Sviscosityvaluewereobtained．Whenadjustingtheconcentrationofmonomerso

8、lutionto10-15％，theamountofAPSsolutionto2-3％ofmonomerso