特种陶瓷第3章成型.pptVIP

　　(3)当悬浮液中HCl的浓度低（pH大） 溶液中Cl―减少，胶粒正电荷降低，扩散层变薄，ξ电位降低，粘度增多，流动性降低，不利于悬浮。 Al2O3料浆:pH在3.5左右时流动性最好，悬浮性较好。 新型陶瓷的成型工艺－原料的预处理 Al2O3粒子双电层结构示意图 吸附层 OH- AlCl2+ AlCl2+ AlCl2＋ AlCl2+ 扩散层 OH- OH- Al2O3 OH- 新型陶瓷的成型工艺－浆料的成型方法 与酸起反应的瘠性坯料: 通过表面活性物质的吸附来达到悬浮的目的。 烷基苯磺酸钠（用量为0.3%～0.6％） 　　原理： 　　　　　烷基苯磺酸钠在水中能离解出大阴离子 　　　　　阴离子被吸附在瘠性坯料粒子表面上， 　　　　　粒子具有负电荷 新型陶瓷的成型工艺－原料的预处理 3.2 粉料的成型方法 1） 工艺过程与功能检测 干压成型，测定敲打密度、松装密度和压实密度。 敲打密度是粉料装入容器用给定大小的力按规定的次数敲打容器后的密度； 松装密度则是粉料装入模具后没有加压时的密度； 压实密度是压实后坯体的密度。 密度的大小直接决定了后续过程中的收缩大小。压实后坯体可能会产生松弛， 新型陶瓷的成型工艺－原料的预处理 测定粉料流动性 　　改善流动性 　　陶瓷粉料需进行造粒 　　喷雾干燥 　　目的： 　　使造粒后的团聚颗粒能很好充模 　　压实过程中可产生足够形变来达到密实。 简单的方法是记录反映流动特性的堆积角，即将粉料倾入一平板上，测量平板与粉料堆斜边的夹角。 新型陶瓷的成型工艺－原料的预处理 2） 混磨 粉料成型前还需经过一个附加的工艺环节。 工艺过程:磨细，消除团聚和添加掺杂物。 　掺杂物和外添加剂的引入在磨细或消除团聚这一阶段进行 常用的磨细方法是球磨 　其他混磨方式： 　　碾磨 　　振动磨 　　气流磨。 新型陶瓷的成型工艺－原料的预处理 3） 素坯强度 素坯破损是粉体工艺遇到的问题。 为避免大量的废品，必须注意控制两个方面： ⑴ 要预知由卸载和脱模引起的张应力 ⑵ 素坯的粘结性必须适当 新型陶瓷的成型工艺－原料的预处理 4） 颗粒形貌 “宏观形貌” 与球形颗粒相对应的棱角状、扁平状或针状颗粒 “微观形貌”即表面粗糙度。 ⑴ 角状、扁平状或针状颗粒对密度的影响 　棱角状的颗粒更易产生架桥。棱角状的颗粒比球形颗粒的填充密度低。堆积密度不能通过循环加压来改善。 　　针状或扁平状颗粒能够非常有效地堆积。 ⑵ 对颗粒断裂的影响 　　在压制过程中可以预测颗粒的角部很容易破碎， 新型陶瓷的成型工艺－原料的预处理 ⑶ 角状、扁平状或针状颗粒对显微结构的影响 在压力下可预测扁平状颗粒将定向排列，导致几种情况： 　　①与球形颗粒相比，扁平状颗粒的气孔较小且尺寸分布较窄。扁平状颗粒的气孔是“瓶状”的，针状颗粒是“柱状”的。 　　② 烧结过程中轴向/径向收缩比是受各向异性影响的。对扁平状颗粒（高岭石），径向收缩较小。 ?　　③ 压后扁平状粉料彼此间滑移，脱模时产生回弹 新型陶瓷的成型工艺－原料的预处理 （4）对粘结性的影响 较粗糙的颗粒比光滑的颗粒粘结性要低，范德瓦尔斯力随表面的曲率半径即粗糙而增加。 　粗糙颗粒可以同机械连锁作用来提高粘结性。 新型陶瓷的成型工艺－原料的预处理 5） 粘结剂的影响 压力－密度关系： 　　　粘结剂的性能 　　　团粒密度。 　　　密度：　　 　　　　粘结剂 　　　　喷雾干燥器的几何尺寸。 　　粘结剂体系常包含多种成分，每种成分有确定的作用： 　　粘结剂（如PVA） 　　塑性剂（如PEG） 　　润滑剂（如硬脂酸） 新型陶瓷的成型工艺－原料的预处理 有一些成分本身对压制没有作用，仅为工艺服务（如去泡剂） 粘结剂 　　提高粘结性， 　　大分子可以同时吸附在不同的颗粒上，干燥后形成绞缠的分子网络 　（分子间的绞缠断裂能随分子量的增加而增加） 塑性剂 　　降低粘结剂的刚度 　　其分子阻止粘结剂官能团的联结。 润滑剂 　　降低了摩擦系数 　　分子间的低粘结能（如硬脂酸带有一些CH2官能团） 新型陶瓷的成型工艺－原料的预处理 ⑴ 分子量对坯体强度的影响 　　分子量（Mw）的增加可以提高聚合物的强度 　　增加颗粒/粘结剂的粘结性 　　Mw的增加提高了粘结剂和粉料的粘结性。 ⑵ 对压力－密度关系和显微结构的影响 　 较高的强度会阻止团粒的破坏，产生两个后果： 　　坯体显微结构将包含更多的颗粒间