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重結(jié)晶碳化硅凝膠注模成型工藝及其性能研究原創(chuàng)學(xué)術(shù)論文-文庫吧資料

2025-01-19 19:51本頁面
  

【正文】 的動力是表面曲率作用下蒸汽的型力差。在燒結(jié)過程中由于氣體相里只有極少量的SiC分子,所以汽化是指在SiO2 的參與下SiC晶格分解,在每個SiC晶粒上都有一層氧化薄層SiO2。因此滿足凝膠注模成型工藝要求的SiC懸浮體的最佳固相體積分數(shù)為70Vol.%。圖5中75Vol.%粘度曲線表明,低Newton區(qū)和高Newton區(qū)逐漸變得不明顯,在高剪切速率時出現(xiàn)粘度隨剪切速率增加而逐漸增大的剪切變稠現(xiàn)象,曲線趨勢由近似Newton流體逐漸轉(zhuǎn)化為具有屈服應(yīng)力特征的塑性體,此時SiC懸浮體形成連續(xù)體而失去流動性。則實驗結(jié)果表明,60 Vol.%、65 Vol.%和70 Vol.%SiC懸浮體的固相體積分數(shù)與粘度的流變曲線關(guān)系與高剪切極限時的Quemada模型較為相符。;高剪切極限時,φm =177。 η∞極高剪切粘度;γ 是剪切速率)。一般地, 對于低固相體積分數(shù)的懸浮體(φ)流變曲線可以與Sisco模型較好地符合[9]:(η 表觀粘度。圖5給出了在最佳分散條件下,不同固相體積分數(shù)的SiC懸浮體的粘度曲線。因此,制備70 Vol.%.%。一般地,在一定范圍內(nèi)增加分散劑的量,濃懸浮體的粘度持續(xù)降低,并存在一最低粘度值。對70 Vol.%的漿料,未加分散劑時懸浮體的粘度非常大,流動性極差;.%增加到 wt.%,粘度隨之降低,.%、 wt.% wt.%的加入量相比,.%時能使?jié)鈶腋◇w粘度值最低(r=250s1,η= 分散劑對SiC懸浮體流變性的影響在凝膠注模成型工藝中,分散劑TMAH的加入不僅對SiC粉體表面荷電性具有較好的作用效果,使SiC顆粒之間排斥能增大,從而改善了粉體的膠體特性,而且分散劑加入量對SiC懸浮體的流變性也有較大的影響。如圖可見靜置12小時時固含量為60 Vol.%()以上的碳化硅懸浮體就已經(jīng)沒有明顯地沉降了。因而懸浮粒子分散良好,穩(wěn)定性較好。顯然,在一定的沉降時間里,較大的RSH值意味著懸浮體具有較好的穩(wěn)定性;較小的RSH值說明沉降較快,具有比較差的穩(wěn)定性。圖3給出了在不同時間內(nèi)不同固相體積分數(shù)的碳化硅懸浮體的沉降曲線。圖2 分散劑加入前后SiC粉體的Zeta 電位與pH的關(guān)系 碳化硅懸浮體的沉降行為含有部分粗顆粒的碳化硅懸浮體中粒子間的作用力除范德華力和靜電引力外,還表現(xiàn)在粒子本身的重力??梢奦R是正比于ψo2,即分散劑的加入可以使顆粒間的排斥力大幅度增加,固相顆粒表面Zeta電位絕對值升高,使SiC粉體的等電點相應(yīng)降低。加入分散劑TMAH后, mV;與不加分散劑時相比, Zeta電位的絕對值提高了近20 mV。由圖2可知SiC在預(yù)配液中的等電點(IEP)為pH=。實驗選定有機單體預(yù)配液為介質(zhì),在100mL預(yù)配液中加入5g SiC粉分別制得兩份測定液:一份測其在預(yù)配液中的Zeta電位;.%分散劑TMAH后測其Zeta電位。圖1 RSiC凝膠注模成型工藝流程有機單體溶液分散劑 SiC粉體SiC懸浮體注 模凝膠化脫模、干燥排膠與燒結(jié)引發(fā)劑催化劑3 結(jié)果與討論 碳化硅懸浮體的膠體分散特性Zeta電位是反映粒子膠態(tài)行為的一個重要參數(shù),粒子表面荷電基團的微小變化將引起粒子Zeta電位的改變。利用SJIA三軸剪力儀采用三點彎曲梁法測量試樣的抗彎強度,試樣尺寸為36mm6mm5mm,跨距為30mm。 試樣性能測試碳化硅粒徑分布是采用美國BIXDC粒度分析儀測試;采用Zetaplus(Brookhaven Instruments Corp, USA)測定碳化硅在有機單體介質(zhì)中的Zeta電位;流變性使用德國MCR300高級擴展式旋轉(zhuǎn)粘度儀測試
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