陶瓷原位膠態(tài)凝固成型工藝課件(編輯修改稿)
2025-03-28 11:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 用，使此時的顆粒形成一個 非緊密接觸的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ，顆粒間的吸引力也由于水化排斥力的作用而減弱，此時的懸浮液形成一個 不能流動 的密實結(jié)構(gòu)。 0 1 2 3 4 在外界條件的作用下，如振動等，它 可以轉(zhuǎn)變?yōu)榱鲃討B(tài) ，因此，膠態(tài)振動注膜成型也正是利用了這一特性。 在固相體積分數(shù)為 20%以上的陶瓷懸 浮體中加人 NH4Cl,使顆粒之間形成凝聚態(tài)，然后采用 壓濾或離心 的成型方法讓懸浮體形成密實的結(jié)構(gòu)， 0 1 2 3 4 在這種狀態(tài)下，固相體積分數(shù)較高 (50% )，然后采用 振動 的辦法，使其由固態(tài)變?yōu)榱鲃討B(tài)，注入一定形狀的模腔中，振動靜止后它又變?yōu)槊軐崙B(tài)，并且可以注模，制成具有一定形狀的胚體。 這種工藝的 特點 是 可以連續(xù)化全封閉生產(chǎn)，可減少外部雜質(zhì)的引入 。 0 1 2 3 4 這種方法由瑞士人提出。簡稱 DCC工藝，是一種制造高可靠性陶瓷的膠態(tài)凈尺寸原位凝固成型工藝。該工藝的思路為調(diào)節(jié)水基懸浮液的 pH值或加入少量分散劑及絮凝劑，以保持顆粒間足以分散的靜電排斥作用，制備成低粘度的陶瓷高濃懸浮體，然后，將漿料從室溫冷卻至 05℃ 之間，加人 生物酶和底物 ，此時生物酶在低溫時保持惰性， 不與底物發(fā)生作用，當將懸浮體升高至 2050℃ 之問，酶的活性 0 1 2 3 4 被激發(fā)，與底物發(fā)生反應(yīng)， 使懸浮體內(nèi)部pH值調(diào)節(jié)至等電點或者增加懸浮體的離子強度 ，使顆粒間的排斥位壘下降，范德華吸引能增加，顆粒發(fā)生團聚，懸浮體的粘度劇增，形成原位凝固。凝固后的坯體 十分均勻且沒有收縮 ，形成足以脫模的濕坯，經(jīng)干燥后可燒結(jié)成各種陶瓷材料及制品。這種工藝 避免了注射成型中耗時和耗能的脫脂環(huán)節(jié) ， 0 1 2 3 4 也避免了凝膠注模成型工藝長時間低濕干燥的缺點，不需加入粘結(jié)劑，不需要有機物或所加有機物極少 (%— 1%)。 由于該工藝是一種原位凝固成型工藝，懸浮體的固相體積分數(shù)就是成型坯體的相對密度，因此懸浮體的 固相體積分數(shù)越高，坯體的相對密度便越大，成型坯體的性能便越好 。該成型工藝又不同于其他上述的幾種成型工藝， 0 1 2 3 4 它沒有加入粘結(jié)劑， 坯體的強度直接取決于坯體的密度，也即取決于懸浮體的固相體積分數(shù) 。 如果懸浮體的固相體積分數(shù)小于 50%，即使通過調(diào)節(jié) pH值至等電點或增加離子強度使懸浮體聚沉，也難以形成有一定強度足以脫模的坯體，仍然是一種流體 。而當懸浮體的固相體積分數(shù)大于 50%時，則通過 0 1 2 3 4 DCC的思路可形成固化的坯體。 雖然 DCC成型工藝具有很多的優(yōu)點，然而制備大于 50%的濃懸浮體是 DCC首要解決的問題。 DCC工藝的 創(chuàng)新思路 在于使用了生物酶與底物的酶催化反應(yīng)，在懸浮體內(nèi)部調(diào)節(jié) pH值至等電點或增加內(nèi)部離子強度使懸浮體原位凝固，因此選擇內(nèi)部可控延遲催 0 1 2 3 4 化反應(yīng)很重要。 酶催化反應(yīng)活性強烈地受到懸浮體 pH值的影響 ，在強酸和強堿的條件下，酶一般都要失活，而且失活是不可逆的，因此脂類和內(nèi)脂類的水解可適用于pH值更廣泛的區(qū)域。 DCC這種原位凝固膠態(tài)成型工藝可 有效地提高坯體的均勻性，并且可制備高密度的坯體，同時具有近凈尺寸成型陶瓷復 0 1 2 3 4 雜形狀部件的能力 。此外， 模具材料的選擇范圍廣 (塑料、金屬、橡膠、玻璃等 )， 加工成本低 。然而， 其濕坯強度低，脫模困難，不利于工藝操作和規(guī)?；a(chǎn) 。因此，如何提高坯強度是 DCC工藝目前面臨的主要問題之一。 0 1 2 3 4 快速凝固成型技術(shù)也稱快速固化注射成型，它與傳統(tǒng)的注射成型顯著的區(qū)別是在于它 不使用大量的高分子粘結(jié)劑 ，因此可以避免有機物脫脂過程中的坯體缺陷。在成型過程中使用的懸浮介質(zhì)是一種名為“ 孔隙流體 ”的液體，這種液體從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)時 體積沒有變化 ，是一種
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