水溶性环氧树脂为凝胶体系的SiC凝胶浇注成型

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1、万方数据27卷第2期硅酸盐通报v01．27No．22008年4月BULLETINOFTHECHINESECERAMICSOCIEl-YApril，2008水溶性环氧树脂为凝胶体系的SiC凝胶浇注成型董满江，毛小建，张兆泉，刘茜(中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室，上海200050)摘要：研究了以水溶性环氧树脂为凝胶体系的SiC凝胶浇注成型，考察了水溶性环氧树脂对SiC浆料粘度和固化过程流变特性的影响。通过与丙烯酰胺体系的比较表明：水溶性环氧树脂导致浆料粘度增加，但可以制备固含量接近54％(体积含量，下同)的SiC浆料，粘度为1．25Pa·8(100s4)；

2、以环氧树脂体系固化后的坯体强度较高，可以制备大尺寸或精细结构的SiC坯体；以橡胶模具浇注的SiC坯体结构完整、不失真。关键词：凝胶浇注成型；碳化硅；水溶性环氧树脂；凝胶体系中图分类号：TQl74．6文献标识码：A文章编号：1001·1625(2008)02-0376-05GelcastingofSiCwithEpoxyResinasGelFormerDONGMan·Jiang，MAOXiao—Jian，ZHANGZhao·Quan，LIUQian(TheStateKeyLaboratot70fHig}IPerformanceCeramicsandSuperfineMierostru

3、ctmts，ShanghaiInstituteofCeramics，ChineseAcademyofScience．Shanghai200050，China)Abstract：Epoxyresin鹪gelformerwasusedingelcastingofSiC．Therheologicalpropertiesandgelationbehaviorofslurrywithepoxyresinwereinvestigated．Comparedwithacrylamidegelformersystem(AM)，epoxyresingiveshigherslurryviscosityb

4、utWaslimitedtoabout54％withacceptableviscosity。1．25Pa·SatlOOs’1．Whentheslurrysolidified，epoxyresinsivesstrangergreenbodiesthanAM，whichCallbeusedtopreparepartswithlargersizeorfinestructures．ArubbermouldWasusedforcastingtheslurrywithepoxyresin，whichcauseaninhibitionontheAMpolymerizationprocessand

5、resultindistortionpartstructure．Keywords-gel·casting；SiC；watersolubleepoxyresin；gelformersystem1引言凝胶浇注成型是制备SiC陶瓷的一种重要成型工艺。凝胶浇注成型获得的坯体结构均匀、坯体强度高并可进行机械加工。该工艺原理是在高固含量的浆料中加入有机单体，在引发剂作用下使浆料中的单体与交联剂聚合形成三维网状结构，从而使浆料固化成型，即原位固化¨引。作为聚合体系的单体一般为丙烯酰胺类或丙烯酸类，其优点是单体的加入可以降低浆料体系的粘度、价格低等HjJ，但是其缺点是上述属于自由基聚合的单体很容易

6、受到体系中溶解的物质影响，如氧阻聚、模具材料(橡胶、塑料)的阻聚，甚至SiC粉体表面有机物都会导致浆料固化不好。而适合于浇注的模具对于制备复杂形状、精细结构的陶瓷部件极其重要。为避免模具材料的阻聚，一般采用不锈钢制备模具，这增加了工业生产的成本和模具制备的难度。毛作者简介：董满江(1974-)，男．工程师．主要从事陶瓷胶态成型的研究．E．mail：skl6421@mail．sic．扯．cn万方数据第2期董满江等：水溶性环氧树脂为凝胶体系的SiC凝胶浇注成型377小建等油3使用水溶性环氧树脂作为聚合体系制备氧化铝陶瓷，利用环氧树脂开环聚合反应代替AM自由基聚合反应，避免氧阻聚的发生，

7、同时可以避免模具材料(橡胶、塑料)的阻聚。所以环氧树脂作为聚合体系时，使用橡胶或塑料模具能够很容易制备出高仿真性的陶瓷部件，并降低生产成本。本文研究了水溶性环氧树脂作为聚合体系的SiC凝胶浇注成型，并与传统丙烯酰胺聚合体系进行比较，考察环氧树脂对浆料粘度和浆料固化的影响。2实验2．1实验试剂和工艺丙烯酰胺(AM，99％)、N，N’一亚甲基双丙烯酰胺(MBAM，98％)、四甲基乙二胺(TEMED，99％)、四甲级氢氧化铵(25％)由上海化学试剂公司生产。过硫酸铵(Ala