陶瓷注射成形工艺及流变特性研究

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1、摘要粉末特征对于注射成形是非常重要的理想的粉末颗粒特征不仅能够获得高的装载量而且还能降低喂料粘度微米级细粉末通过在一定温度下煅烧不仅能够改变颗粒形状颗粒直径也能够改变颗粒的粒度分布本文用粘度和临界固体粉末含量的F-2Maron-Pierce模型hr=(1-)对粉末的煅烧温度进行评价获得了较为理想的煅烧Fc温度克服了微观显微形貌和沉降法等传统方法对粉末特征描述的不准确受许多因素影响的缺点喂料的均匀性以及流变特性是整个注射成形工艺的关键用统计分析和喂料的流动特性参数评价了喂料的均匀性研究了不同装载量不同粘结剂体系的

2、喂料的幂律指数粘流活化能屈服强度以及粘度分析了装载量和粘结剂组成对喂料幂律指数粘流活化能以及屈服强度的影响得到了不同喂料体系的粘度粘流活化能和屈服强度值以及幂律方程获得并验证了粘度和粉末最大固体装载量的关系模型根据流变学数据得到了较理想喂料体系对喂料在注射成形机料筒内的流变行为进行了分析计算得出喂料注射成形时出口粘度值用相对密度对不同成形参数下成形坯体进行评价确定了较适合注射温度注射压力和注射时间等参数对脱脂后样品的缺陷进行了分析结合粘结剂DSC-TG曲线通过反复实验得到了比较理想的脱脂工艺研究了烧结温度对试样

3、收缩率相对密度以及颗粒大小和相组成的影响结合汽车传感器离子电导的要求得到了最佳烧结温度以上研究和分析表明注射成型工艺中控制ZrO2陶瓷制品性能主要在于控制喂料的装载量流变特性成形工艺参数脱脂工艺以及烧结温度等通过控制以上因素能够成功控制制品的尺寸精度并满足其力学性能和电性能要求关键词注射成形喂料粘结剂幂律指数粘度粘流活化能IAbstractTheobjectiveofthisstudywastoevaluatetheeffectsofthedependenceoftherheologicalbehaviouro

4、nthesolidloadingforceramicinjectionmoulding.Theaverageparticlesizeanddistributiondecideonthesolidloading.Fortherequirementofinjectionmolding,thecalciningandmillingweredoneinordertoincreasethetapedensityofpowderandimproveparticleshapeandsizedistribution.Themo

5、deofMaron-Piercewasusedtoevaluatetheprocessingofpowdertreatment.Thesuitablecaliningtemperatureandmillingtimehadbeengiven.Moreover,thethermaldecomposeofbinderwasstudied,accordingtorequirementofthefeedstocksviscosityandtheprocessingofthermaldebinder.Theidealbi

6、ndersystemswasachievedforceramicinjectionmoulding.Thestatisticprincipleandtherheologycharacteristicoffeedstockwasintroducedtoestimatetheuniformityoffoodstocks.Therheologicalbehavioroffeedstockisverykeytoinjectionmoulding.Ceramicinjectionmouldingwasfittedwith

7、thepowerlawmodel.Thepowerlawindex“n”expressesthedegreeofshearsensitivity,n<1.Theviscosityisthemostimportantrheologicalparameterforpowderinjectionmoulding.Inthispaper,theviscositywasmeasuredbythecapillaryrheometer.Accordingtotherheologydate,theactivationenger

8、ywascalculatedbyArrheniustypeequationandtheyieldstresscanbeobtainedbyCassonmodel.Furthermore,forthenecessityofinjectionmolding,theidealbindersystemandsolidloadinghadbeengiven.Fornear-net-shapemo