先进陶瓷材料胶态成型工艺研究进展.ppt

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1、先进陶瓷材料胶态成型工艺研究进展报告提纲1、前言2、陶瓷胶态成型方法3、陶瓷胶态成型仍需解决的问题1、前言陶瓷材料尤其是高性能陶瓷具有高强度、高硬度、耐高温、抗氧化等一系列优异性能，故而在航空航天、新材料、电子、生物工程等方面具有很好的应用前景。陶瓷材料成型过程不但容易产生缺陷，而且很难通过后续工艺得以弥补；因此对陶瓷成型工艺环节的控制对于整个陶瓷材料的制备至关重要。着重介绍了几种陶瓷胶态成型工艺的成型原理、基本工艺及特点，并提出了目前陶瓷成型方法面临的主要问题。2、陶瓷胶态成型方法2.1注射成型(

2、Powderinjectionmolding)该技术应用塑料工业中注射成形的原理，将陶瓷粉末和聚合物粘结剂混炼成均匀的具有粘塑性的流体，经注射机注入模具成型再脱除粘结剂后烧结全致密化而制得各种零部件。下图为工艺流程图2、陶瓷胶态成型方法注射成型工艺流程图2、陶瓷胶态成型方法2.2注浆成型(SlipCasting)SC工艺利用石膏模具的吸水性，将制得的陶瓷浆料注入多孔质模具，由模具的气孔把浆料中的液体吸出，而在模具中留下坯体。该工艺成本低、过程简单、易于操作和控制。但坯体形状粗糙，注浆时间较长，坯体密

3、度、强度不高。常用来制备简单压制或注射成型无法得到的复杂形状制品，也可作为小批量生产的方法。2、陶瓷胶态成型方法2.3凝胶注模成型(GelCasting)GC工艺是美国橡树岭国家实验室于上个世纪90年代末发明的一种新颖的陶瓷近净尺寸成型技。该工艺将传统注浆工艺和聚合物化学结合起来，利用有机单体原位聚合固定陶瓷粉末，浆料充模过程和混合物固化过程分开进行。具体工艺流程见图2。2、陶瓷胶态成型方法胶注模成型工艺流程图（Flowchartofgelcasting）2、陶瓷胶态成型方法2.4直接凝固注模成型（

4、DirectCoagulationCasting）DCC技术基于内部化学反应(改变悬浮液pH值，或增加离子强度)使分散颗粒的表面电荷降低，进而悬浮体变得不稳定的机制。根据DLVO理论，利用生物酶催化反应等方法，使预先加到浆料中的少量物质发生化学反应，放出氢离子或高价金属离子，改变浆料的Zeta电位，从而控制陶瓷泥浆胶体的分散--凝聚状态，使其固化成型。2、陶瓷胶态成型方法直接凝固注模成型工艺流程图（Flowcleftofdirectcoagulationcasting）3、陶瓷胶态成型仍需解决的问题

5、目前，虽然陶瓷胶态成型工艺已取得很大进展，但仍面临几个急需解决的问题。(1)制备分散良好，低黏度、高固相含量的浆料。浆料的分散状态对此后的脱脂、烧结都有很大影响，而且浆料分散状态不好很难提高粉体的含量、制得良好的最终制品。而对于不同粉体分散剂的选择目前多为经验性的。3、陶瓷胶态成型仍需解决的问题(2)脱脂问题。不论是有机黏结剂体系还是水基浆料都存在脱除添加剂的问题，目前，常用的热脱脂方法还不能形成一个通用的有规律可寻的脱脂制度。对于脱脂理论的解释还不够深入，脱脂引起一系列缺陷仍是湿法成型中无法克服的

6、问题3、陶瓷胶态成型仍需解决的问题(3)溶剂类型的转变。为了解决有机溶剂有毒且成本高的不足，现今，研究人员对于不同成型工艺都在尝试使用无毒、低成本的水基体系。而水基浆料固相含量低、干燥收缩大、坯体容易开裂等不足是急需解决的问题。