先进材料成形技术.pptVIP

纳米陶瓷胶态成型技术研究进展;Abstract;纳米陶瓷概论;纳米陶瓷制备工艺： 其流程为：原料一纳米粉体制备一成型一烧结一成品。 纳米陶瓷粉体的制备： 气相法制得的陶瓷粉体纯度高、团聚较少、烧结性能较好，但其设备昂 贵、产量较低而不易普及。固相法设备简单、操作方便，但所得粉体纯 度不高，粒度分布较大，适合对粉体要求比较低的场合。液相法设备简 单、无需高真空等苛刻的物理条件、易放大、粉体纯净、团聚少、易实 现工业化生产，因此很有发展前途，是现在和今后制备纳米陶瓷粉体的 重要方法。 ;纳米陶瓷的成型： 干法成型 特点： 艺简单、操作方便、效率高，但也有缺点，如 磨具损耗大、成本高、素坯压块分层、需要过多的粘 结剂等。 塑性成型 湿法成型 胶态成型 湿法成型： 能够有效控制坯体团聚及杂质的含量，减少坯体的缺陷，可以用于形状 复杂的陶瓷部件的成型，其缺点在于成型中所需介质过多、双电层状态 改变、流变状态改变、素坯密度降低等。 由于干法成型在成型复杂部件、尺寸精度和内部均匀性方面都不及湿法 成型，因此湿法成型成为了目前研究的热点。; 纳米陶瓷胶态成型技术; 注射成型法;注射成型 优点:可成型形状复杂的素坯，并且自动化程度高，成型精度高。 缺点:一方面是素坯中有机载体含量较高(一般为30％～55％(体积分数))， 有机物的富集和颗粒的重排等现象使坯体均匀性变差、易于开裂，另一 方面是模具设计加工成本和脱脂环节成本比较高。 目前发展的新型注射成型技术主要有粉末共注成型、低压注射成型、微 粉注射成型、水溶液注射成型和快速凝固注射成型等。; 离心注浆成型; 流延成型通常分两个阶段进行：首先将陶瓷粉体、溶剂和分散剂球 磨混合，这一过程主要是消除硬团聚；然后加入粘结剂和塑性剂，继续 球磨混合均匀，浆料混合后加入消泡剂搅拌或抽真空脱气，流延成型。 ;流延成型 获得高固相含量、稳定、分散性良好的浆料及流延过程中各个工艺 参数的控制是流延成型的关键。该成型方法设备简单，坯体易于加工， 工艺稳定，可连续操作，生产效率高，可实现高度自动化，适于成型大 型薄板陶瓷，基片的厚度可薄至10btm以下，厚至lmm以上。但流延成型 只能成型带状坯体，成型密度低。此外，由于浆料中有机物含量较高， 素坯密度低，脱脂过程中坯体易变形开裂，收缩率大(达20％～21％)。 目前新型的流延成型工艺主要有水基流延成型、紫外引发聚合流延 成型和凝胶流延成型。 ; 凝胶直接成型; 用凝胶直接成型了纳米Tioz素坯，凝胶直接成型过程中解胶是关键的一步， 解胶能减少溶胶中的硬团聚，形成静电稳定的胶粒，从而使颗粒在凝胶过程中堆 积密集，形成均匀的结构，经解胶处理的沉淀干燥后气孔率低而且容易致密，相 对密度高达60％。; 凝胶注模成型;凝胶注模成型 凝胶注模成型可分为水溶液凝胶注模成型和非水溶液凝胶注模成型。 凝胶注模成型由于使用的单体少，加入的固相陶瓷粉末的体积分数高， 因此成型后坯体收缩小(在干燥过程中坯体一般要收缩1％～2％)，是一 种陶瓷近净尺寸成型技术。悬浮体的粘度、成型固化时间及排胶时间可 以通过加入的交联剂、引发剂、催化剂和分散剂来调控，所以此方法有 利于成型工艺的连续化和机械化。 该方法的缺点是由于空气中氧的阻聚作用，素坯容易起皮，且干燥条 件苛刻、干燥时间长。;纳米陶瓷成型技术的展望