研究了钛酸铝制品陶瓷的水基凝胶注模成烈技术,讨论了该工艺,分散剂、固相体积含量、研磨时间与钛酸铝浆料粘度之间的关系,简要介绍了各种技术条件对坯体、烧结体性能的影响,并对坯体、烧结体的显微结构进行了分析。采用此种工艺制备出了具有较低线热膨胀系数(aRT一、ooo0c}1}OX10}/k)的钛酸铝制品陶瓷样品。陶瓷凝胶注模成烈工艺是上世纪九十年代初由美国橡树岭国家实验室发明的一种新颖的陶瓷近净尺寸成烈技术该技术首先将陶瓷粉料分散于含有有机单体和交联剂的水溶液或非水溶液,制备出低粘度(小于1Pa)、高固相体积分数(不小于50%)的浓悬浮体,然后加入引发剂和催化剂,将悬浮体注入非孔的模具,在一定的温度条件下,引发有机单体发生原位聚合反应形成坚固的交链网状结构,从而使浓悬浮体原位固化成烈,获得均匀性好、密度大、强度高的坯体。经脱模、干燥、脱脂、烧结,即可制得所需陶瓷制品曰。
成烈工艺设备简单,成本低,坯体可机加工,适于制作具有复杂形状的异烈陶瓷制品钛酸铝是一种低成本的耐高温、低膨胀的无机非金属材料。它具有很高的熔点(1860士10}C)和低的线热膨胀系数;低的导热、优异的抗热震性及与铝液不润湿性困。德国、口本、美国等发达国家已将其)、一泛应用于冶金、化工、热工、汽车、测温、环保等行业。如用它可制作低压铸造铝合金制品用升液管、净化汽车尾气以及其它工业废气用的催化剂载体、热交换器、热电偶套管、铝铸轧净气用通气管等工业应用价值高,前景)、一阔。国内对钛酸铝的研究开发尚处于初级阶段,武汉理工大学、天津大学、华东理工大学等对钛酸铝进行了很多有关材质的基础性研究工作,但对陶瓷制品的制作工艺研究较少,尤其对异烈钛酸铝制品(铸铝柑祸、转子等)制备技术的研究尚未见报道。而这些形状复杂的异烈制品,采用陶瓷水基凝胶注模成烈工艺制作较为合适。故进行钛酸铝制品陶瓷水基凝胶注模成烈工艺实验研究,对低成本、高效率地制备复杂形状钛酸铝制品陶瓷制品具有实际的工程意义。钛酸铝粉(
<dl.lum),氨水、盐酸,有机单体为丙烯酞胺(am),交联剂为n,nl一业甲基双丙烯酞胺mbam),引发剂为过硫酸钱,分散剂为聚丙烯酸钱(分子量为5000一10000)o模具采用不锈钢或其它非多孔性模具。将预混液((am及mbam混合水溶液)、分散剂、粉料和氨水等放入}100m1尼龙罐,置于qm-1sp2烈行星磨上研磨2一5h。单体(am):交联剂(mbam)1:20(重量比),行星磨转速}100r min,研磨介质为}6m。15mm氧化铝球,料:球重量比为1:2.50制备的浆料经真空除气后加入过硫酸钱,在室温下浇注成6mmx6mmx60m。的试样,于60-v700c下固化,干燥后在5500c下预烧排胶,再在15000c下烧结2h后,将试样加工成试样。用电位仪测定料浆的zeta电位,用ndj-1烈旋转粘度计测定浆料在常温下的粘度,用阿基米德排水法测定烧结体的体积密度,用netzsch-x102="" ep烈线热膨胀仪测定陶瓷的线膨胀系数。采用三点弯曲法测定抗弯强度。用。ax-iiib烈x射线衍射仪对烧结样品进行相分析。用fe工sirion200烈扫描电子显微镜观察坯体及烧结样品断面形貌。