ZrO,2凝胶注模成型工艺研究

《ZrO,2凝胶注模成型工艺研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、Z帕2凝胶注模成型工艺研究Zr02凝胶注模成型工艺研究摘要氧化锆陶瓷是性能优异的工程陶瓷材料之一，长期以来，受到了材料工作者的广泛关注和深入研究。和其它工程陶瓷一样，进二十年来，氧化锆陶瓷的先进成型技术研究也成为主要研究热点之一。本文以高耐腐蚀氧化锆陶瓷水泵叶轮的研制为背景，对氧化锆陶瓷材料的凝胶注模成型工艺进行了系统的研究。低粘度高固相体积分数悬浮液(陶瓷浆料)的制备是凝胶注模成型工艺得以顺利实施的首要前提。本文以丙烯酰胺(CH3C研娜2，简称舢Ⅵ)为单体，N，N’亚甲基双丙烯酰胺(C7H10N202简称MB刖Ⅵ)为交

2、联剂，工业化学分散剂E80为分散剂，制备了水体系氧化锆陶瓷浆料。详细研究了固相含量、分散剂用量、pH及单体浓度等对浆料流动性能的影响规律。研究表明，工业化学分散剂E80是氧化锆粉体在AM单体溶液中充分分散的有效分散剂；在水体系中，按AM：MBJ～M=17：1，(√～M+MB舢Ⅵ)：水=18：85配制预配液，当分散剂E80的添加量为浆料质量的0．3％，pH=10．5时，可获得固相含量为50v01．％，粘度为300nlPa·s的低粘度浆料。以固相含量为50vol％的浆料为对象，以过硫酸铵(APS)为引发剂、N’N，N，N．四

3、甲基乙二胺(TEMED)为催化剂，研究了在常规加热和微波处理情况下浆料的固化行为。在常规加热固化行为研究中，详细讨论了引发剂、催化剂及固化温度对固化时间的影响。结果表明：其引发剂添加量小于浆料质量1％、催化剂体积含量在浆料体积的O．4～O．5％范围内时，可以获得常温稳定的低粘度浆料，而该浆料在60℃的温度下加热时，固化温度可控制在20～30rnjn：采用固相含量为50vo以的浆料成功制备了陶瓷水泵叶轮。在引发剂和催化剂保持常规固化时的比例情况下，对等体积的浆料采用不同功率的微波处理，讨论了微波功率、微波处理时间等因素对浆

4、料固化时间的影响，并对固化所得坯体的力学性能进行了分析。结果指出，对于固定体积的陶瓷浆料，微波输出功率对陶瓷浆料的固化时间和坯体的强度有强烈的影响，在适当的输出功率下，可以得到高密度、高强度的均匀陶瓷坯体；微波处理固化工艺与常规加热固化工艺相比，可以有效降低陶瓷浆料的固化时间；微波处理对固化过程的促进的作用取决于微波对极性水分子和有机单体分子的直接加热和微波震荡引起Z帕2凝胶注模成型工艺研究自由基的产生。关键词：Zr02；凝胶注模成型；微波固化z哟2凝胶注模成型工艺研究StudyonGelcastillgFomlillg

5、ProcessofZr02Abs缸．actTheceramicsofziI．comaisoneoft11een西neeriIlgcer锄ics诵moutS协diIlgperfon】[姗ce，ith晒撕ctedmuch砒entionofmaterialscientiststoresearchde印lyforalongtime．Itc锄beshowmatnlebotSpotsof也efIonl]血gtec蛳queresearchofzircolliagon”ou曲f10rrecem20yearSl墩eotllerengiIl

6、eeringcer锄ics．Thegelc础gfom血lgprocessofz面coIliawaSiIⅣestigatedi11thisp印erag血sttllebackgrouIldofresearchforwaterpuInp证lpellerof五rcomace删cs丽mhighcon．osion-resisljant．Pr印越ationofsuSpe璐ions谢廿l10wViscos毋锄d1li曲solidVolume缸蜘onisakeytechnologyfortllegelcastmgprocessofcemⅡ

7、1ics，彻mely．InmewofktllesuSpe璐io璐i11the咖systemwerepr印aredbytheacryl锄ide[CH3CONH2】(』d心哪，N，N’-m甜lyl∞ebisaCrylarnjde[C7HloN202】(MBAM)andE80嬲amonom％acoupliI培agem趾dadisperS乏吡，respectiVely．hlflu髓cesofmesolidvoluIne，diSpersam锄ouI嵋pH龇IdmollomerconceI：衄a土ionontller!heolo西c

8、alpropeniesweremeStigated．Theresuh砌icatedtha_tE80c觚di聊se抵njapowderSin也ernonomersolutionadequately；也es呱’pension砌50V01．％hi曲solid、，0lumeand300mPa‘slow-啊scos匆w笛acl