(陶瓷科学和 与工艺学)第五章2浆料制备工艺+浆料成型.pptVIP

5.5 注浆成型法; ;;注浆成型的特点：;注浆成型 产品举例 ;图 单一粒径的玻璃球加入到 液体中对悬浮液相对粘度的影响;粉末的特性对浆料粘度的影响 颗粒大小 ： 颗粒小，粉体比表面积大，喂料粘度提高。 ;颗粒级配： 大小颗粒搭配使用（级配）可以提高粉体的松装密度，也可以降低浆料的粘度。;颗粒形状;颗粒团聚 颗粒团聚时，浆料的粘度高于颗粒不团聚时。;; 为了避免小颗粒结合成大颗粒，应当在小颗粒间设置某种机构。当两颗粒相遇时，该结机构产生斥力，阻止两者进一步靠近。 这种阻挡颗粒靠近的机构目前有两种模式： 一是形成胶团结构。 颗粒吸附溶液中的离子而带电，同时吸引溶液中异号带电离子在其周围，成为胶团。使颗粒的接近成为胶团的接近。而胶团接近时，有静电斥力。;如:聚合物电解质 选择聚合物电解质时，要考虑聚合度。聚合度低的聚合物电解质能促进颗粒分散，而聚合度高的聚合物电解质会使颗粒聚沉。 一般来说，聚合度为50的聚合物电解质，具有稀释能力，即使料浆的粘度下降；聚合度为5000的聚合物电解质，具有稠化能力，即使料浆的粘度上升；而聚合度为500000的聚合物电解质则使颗粒聚沉。 用于注浆成型料浆的是具有稀释能力的聚合物电解质。 用于注浆成型料浆的聚合物电解质应为线性高分子。 常用的聚合物电解质有：聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素和木质素磺酸盐等。;图 阿拉伯树胶对氧化铝颗粒的作用;调整浆料的 PH值 该方法一般用于两性氧化物（如氧化铝、氧化铁、氧化铬等）的悬浮。这类氧化物的表面与水反应形成氢氧化物MOH, MOH在酸性介质和碱性介质中会发生如下离解反应。 在酸性介质中 ： MOH M++OH- 离解的 M+离子吸附在氧化物颗粒上，使颗粒带正电。 在碱性介质中 ： MOH MO-+H+ 离解的 MO-离子吸附在氧化物颗粒上，使颗粒带负电。; 改变溶液的PH值，可以改变MOH在水中的离解程度，进而改变ζ电位。 陶瓷浆料 以氧化铝为例。氧化铝颗粒表层在酸性介质（如HCl水溶液）中，发生如下反应： Al2O3+6HCl——→2AlCl3+3H2O AlCl3+H2O==AlCl2OH+HCl AlCl2OH+H2O==AlCl(OH)2+HCl; 当料浆中添加HCl时（PH值降低），Cl－离子增多， Cl－离子会进入吸附层取代OH－离子。由于Cl－离子水化能力大于OH－离子，水化后的体积较大，实际挤进吸附层的负离子浓度不是增加了，而是减少了，使胶粒的正电荷增加；胶粒的正电荷数增大，吸引更多的负离子在其周围，使扩散层增厚。导致ζ电位增大。 但是，如果料浆中HCl添加量过大（即PH值过低）时，大量的Cl－离子被压入吸附层，使胶粒的正电荷降低，扩散层变薄，导致ζ电位降低。 故有一个最佳的PH值范围。;氧化铝颗粒在碱性介质（如NaOH水溶液）中，表层发生如下反应： Al2O3 +NaOH==2NaAlO2+H2O NaAlO2==Na++AlO2－ Al2O3颗粒优先吸附AlO2－，使胶粒带负电，再吸引Na+离子形成一个胶团。调整溶液中的NaOH浓度（改变 PH值），能够改变胶团的ζ电位。;5.5.4 注浆成型方法;空心注浆法（单面注浆）;注浆成型分为三个阶段： 泥浆注入石膏模吸水开始到形成薄泥层为第一阶段。 动力是石膏模的毛细管力，由于水分被吸走，使泥浆 中的颗粒互相靠近，靠石膏模对颗粒、颗粒对颗粒的范 德华吸附力而贴近模壁，形成最初的薄泥层； 形成薄泥层后，泥层逐渐增厚，直到形成注件为第二 阶段。水分扩散动力为水分的浓度差和压力差，随着泥层 逐渐增厚，水分扩散阻力增大，直至所要求注件厚度，余 浆倒出，形成雏坯； 从雏坯形成到脱模为收缩脱模阶段。 ;提高注浆速率取决于： 降低泥浆阻力——泥浆中塑性原料含量多，固体颗粒细，易形成致密坯体，渗透性差，注浆速率低； 提高吸浆推动力——水膏比为78：100可制得具有最大毛细管力石膏模； 提高泥浆、模具温度——温度升高，泥浆粘度降低，流动性增大。;注浆成型 传统的基本注浆方法效 率低，劳动强度大。强 化注浆方法是在注浆过 程中人为地施加外力， 加速注浆过程的进行， 使得吸浆速度和坯体强 度得到明显改善的方法。 根据所加外力的形式， 强化注浆可分为真空注 浆、离心注浆和压力注 浆等。;压力注浆