粉末注射成型氧化锆喂料的制备及成型研究

制备包含以石蜡(SW)、硬脂酸(SA)和高密度聚乙烯(HDPE)为主的黏结剂体系和氧化锆粉料的喂料,来研究氧化锆粉末的注射成型工艺.通过喂料的制备、注射成型、脱脂、烧结和一系列的测试,分析了黏结剂体系在混料过程中的分散情况和作用,确定了合适的热脱脂及烧结升温制度以及成型剂大量脱除的温度区间.在此系列实验中,发现在某一固含量时,混料的均匀性及成型性最佳,烧结后制品的烧结密度达到最高且表观良好,可获得高致密度的注射陶瓷制品.     

陶瓷注射成形中Al2O3喂料的制备及其脱脂

采用低密度聚乙烯(LDPE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、石蜡(PW)、硬脂酸(SA)4种粘结剂组分,考察不同SA含量、不同粉末装载量对Al2O3喂料均匀性的影响.结果表明:SA含量对喂料的粘度具有显著影响,当粘结剂配方为wLDPE∶wEVA∶wPW∶wSA=35∶35∶25∶5时,喂料混合最均匀,粉末装载量可达到58%,且流变性能良好.在热脱脂阶段,注重考查升温速率和保温时间对喂料的影响,并对初步的热脱脂工艺进行优化,最终总的脱脂时间为792min,试样没有出现缺陷,脱脂率达到99.5%.     

金属粉末动态注射成型用水溶性粘结剂的制备及性能表征

本文以PEG和POM为主体组分配方制备了一种用于金属粉末动态注射成型用的水溶性粘结剂。通过测试表明,该粘结剂体系组分之间有很好的相容性,和金属粉末的混合性良好。动态流变性能测试结果表明,该种粘结剂体系对振动力场的响应良好,能够在振动力场下降低挤出压力,压力最大降低了6.07％。在水中脱脂速度快,脱脂率高,脱脂实验表明,该种粘结剂可以在75℃水中4小时内的脱脂率43.06％。通过对热性能进行测试表明,粘结剂体系具备良好的热分解性能,添加剂的加入使得热分解温度降低,有利于烧结的进行。     

金属粉末注射成形用石蜡-油-聚乙烯粘结剂

研制了用于Fe-2Ni粉末注射成形的石蜡-油-聚乙烯粘结剂,选择了石蜡和聚乙烯组分,考察了油的加入对组分相容性、生坯强度、粉末装载量、喂料比热容、溶剂脱脂速率的影响.实验结果表明石蜡-油-聚乙烯粘结剂是热力学不相容的体系;油的加入降低了混炼扭矩、最大粉末装载量和生坯强度,但同时也减少了注射缺陷,并使溶剂脱脂速率增大;加入该粘结剂,可使Fe-2Ni粉末装载量(体积分数)达60％,生坯强度达5.5MPa,溶剂脱脂速率大于2mm/h.     

注射成形制备SiCp/Al复合材料电子封装盒体的预成形坯

对碳化硅陶瓷注射喂料进行流变性能分析后得到合适的注射喂料.通过注射工艺和后续的脱脂-预烧结工艺成功制备出压渗用SiCp封装盒体的预成形坯.结果表明:SiCp装载量为65%,粘结剂成分为70%PW(石蜡) 29%HPDE(高密度聚乙烯) 1%SA(硬脂酸)的喂料在较宽的剪切速率和温度范围内均具有良好的注射性能;在合适的注射参数下可以制得完整无缺陷的注射坯;采用溶剂脱脂与热脱脂两步脱脂工艺,可以成功脱除注射坯体中的粘结剂,在1 150 ℃进行预烧结,制备出了具有良好外观形貌、足够强度以及适中连通孔隙的预成形坯,可以满足后续加压渗铝制备SiCp/Al复合材料的封装盒体实验的要求.     

碳化硅制品的成型性能

以不同粒度的α - SiC为原料,通过配比试验、生坯成型方法的对比、成型后碳化硅制品的生坯性能分析,研究了不同粘结剂、不同成型压力与保压时间、不同成型方法对碳化硅制品的密度、气孔率、抗折强度的影响结果表明,水溶性粘结剂的粘结性能低于醇溶性粘结剂,但水溶性的最佳添加量低于醇溶性粘结剂成型方法中冷等静压的成型密度和抗折强度最大,气孔率最低同时无论使用何种成型方法,制品的密度随压力变化都具有一定的规律性     

氧化铝陶瓷注射成型用黏结剂及混料工艺研究

采用注射成型制备氧化铝陶瓷,分析了热塑性黏结剂含量、混料工艺对氧化铝陶瓷粉末注射成型浆料的流变性、成型性及注射生坯性能的影响.用TG-DSC分析了蜡基黏结剂体系的热特性,用SEM分析了注射成型生坯的显微结构.试验结果表明:选取聚丙烯、石蜡、硬脂酸3种黏结剂的质量比为20∶70∶10,氧化铝质量分数为80%,采用加热搅拌方式进行混料并结合一定的注射成型工艺,可得到成分均匀、无变形、无缺陷的氧化铝陶瓷生坯试样,烧结后试样的密度和抗弯强度较高.     

挤条成型Mg/Sn/W复合氧化物催化剂制备及性能表征

对Mg/Sn/W复合氧化物催化剂粉末成型工艺进行了研究,并采用X射线衍射(XRD)、N2吸附(BET)、扫描电镜(SEM)等手段对其进行了表征,讨论了不同粘结剂及粘结剂含量、造孔剂及造孔剂含量、焙烧温度等工艺条件对催化剂成型效果的影响,并得出Mg/Sn/W复合氧化物催化剂成型的最佳操作条件为：以拟薄水铝石为粘结剂且含量为15%,合适的胶溶剂含量为5%,干燥温度为80℃,焙烧温度为550℃,并保持3 h.此条件下得到的反应选择性可达86.57%.     

光固化3D打印羟基磷灰石工艺参数优化

采用光固化3D打印技术,以羟基磷灰石、光敏树脂和分散剂为原料,成型后通过脱脂烧结得到支架样品,研究了球磨时间、粉体粒径尺寸、配比及不同种类分散剂对浆料黏度的影响．通过优化工艺参数及热重分析,扫描电子显微镜和黏度测试等技术方法对制备的支架试样进行了分析．结果表明:浆料的最佳球磨时间为120 min;采用油酸作为分散剂,羟...     

低密度高强度炭材料的制备研究

以活化石油焦粉为原料,煤沥青为粘结剂,在不同成型压力和保压时间下制备的生坯样品并焙烧,成功制得高强度炭材料.对样品进行力学性能检测以及SEM,TGDTA,XRD分析,并阐明了活化原料与粘结剂相互作用机理.试验结果表明,随着保压时间和成型压力的增加,生坯体密及焙烧品性能都有所提升.在保压时间为20min,成型压力为200MPa时,焙烧后样品体积密度为1.54g/cm~3,抗压强度119 MPa,抗折强度61 MPa,各项性能均优于未活化石油焦粉原料所制样品.     

利用废旧聚乙烯、粉煤灰等制备木塑复合材料的研究

利用废旧聚乙烯、粉煤灰和木粉为主要原料,并添加了一定量的加工助剂,经热压、模压成型等塑料加工工艺,制备了一种新型塑木复合材料.研究了木粉、偶联剂、活性钙和粉煤灰等用量对该塑木复合材料的力学性能的影响.研究结果表明,塑木复合材料的弯曲性能随着木粉和粉煤灰用量的增加而提高,当木粉和粉煤灰的用量分别为30份和10份时,材料的弯曲强度分别提高了89%和5.1%;同时,适量偶联剂和活性钙的使用,使得该塑木复合材料的力学性能得到了提高.     

ATO纳米粉体的液相有机改性及其机理探讨

以硬脂酸和钛酸四丁酯为改性剂,对掺锑二氧化锡(ATO)纳米粉体进行有机化改性处理．通过润湿性、分散稳定性测试研究了处理温度、分散介质、钛酸四丁酯和硬脂酸的比例对改性效果的影响．采用TG,TEM,FT-IR,XPS等测试方法对改性后粉体的表面包覆率、形貌、分散状态以及改性机理进行了研究．结果表明,提高处理温度、适当增加复合改性剂中硬脂酸的配比并选用极性弱的有机溶剂可达到比较理想的改性效果．     

硬脂酸凝胶法制备TiO_2纳米粉末及其表征

以硬脂酸、钛酸四丁酯为原料 ,用硬脂酸凝胶法制备了TiO2 超细粉末 .运用差热 热重 (DTA TG)、傅里叶红外光谱对制备过程进行了表征 ;用X射线粉末衍射 (XRD)、透射电镜 (TEM)对纳米晶的粒径和形貌进行了表征 .不同温度处理可得到不同晶型和形貌的纳米二氧化钛     

彩色沥青混合料的设计及路用性能的影响因素

为了分析胶结料、颜料对彩色沥青混合料路用性能的影响,基于4组分(基础油、树脂、脱色剂、改性剂)的原材料,掺入不同颜色(红色、黄色、绿色、蓝色)的无机颜料,制备出4种彩色胶结料Cb-a、Cb-b、Cb-c、Cb-d,提出料粉比概念,设计出4种彩色沥青混合料CAM-A、CAM-B、CAM-C、CAM-D.通过车辙试验、弯曲蠕变试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验,分别对4种彩色沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性进行评价.试验表明:4种颜色下的彩色沥青混合料性能指标均满足技术要求.颜料的加入对彩色沥青混合料的高温性能、水稳定性有提高作用,对低温性能提升幅度不明显,可通过改善胶结料的软化点、延度、黏度等指标,合理选择颜料的系列及其粒径大小来提高彩色沥青混合料的路用性能.     

铝、硅添加对方镁石-铝镁尖晶石质免烧耐火材料性能的影响

采用电熔镁砂和电熔尖晶石为主要原料,以葡萄糖和水合硫酸铝为复合结合剂,以金属铝粉和单质硅为添加剂,制备方镁石-铝镁尖晶石质免烧耐火材料,研究了不同热处理温度下铝加入量及硅铝复合添加对耐火材料显微结构、烧结性能及力学性能的影响。结果表明,随着铝粉加入量的增加,方镁石-铝镁尖晶石免烧耐火材料经不同温度处理后的线膨胀率、常温抗折强度和常温耐压强度增加,并且高温抗折强度也不断提高;另外,金属铝和单质硅的添加会引起耐火材料在升温过程中的增重并减少材料的体积膨胀,从而进一步提高材料的常温力学性能。     

氧化铝陶瓷光固化浆料的制备及脱脂工艺优化研究

本文重点研究了光固化浆料固含量和粘度的关系,通过分散剂调控流变学性能,实现了高固含量浆料(45 vol%)的制备并完成打印.在此基础上我们发现,脱脂烧结工艺是决定氧化铝陶瓷成型的另一关键因素.脱脂不彻底会导致气孔、裂纹等缺陷,直接影响到陶瓷质量.鉴于此,本研究针对所制备的氧化铝陶瓷浆料有机物类型,调整了脱脂曲线,并证实通过先在真空中热解后在空气中除碳的两步脱脂方式可使有机物充分去除,不易产生气孔,最终获得了结构致密的氧化铝陶瓷材料.本文系统总结了分散剂种类、浓度及氧化铝固含量对浆料粘度的影响,优化了脱脂工艺,为复杂结构陶瓷材料的光固化成型及性能的优化提供了实验依据.     

FeCrAl多孔材料烧结体表面球状物和结壳形成原因研究

以FeCrAl粉末为原料,采用粉末冶金法制备FeCrAl多孔材料,试样烧结后表面出现球状物和结壳现象。采用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线能谱仪等设备,对球状物和结壳进行表征,探讨其形成原因并提出预防措施。结果表明：烧结体表面产生球状物和结壳与材料增碳（C）有关。C来源于黏结剂和石墨发热体,在烧结过程中会促进样品表层烧结,形成壳层;C的进一步渗入会降低表层区域熔点,使表层熔化形成液相,冷却后形成球状物。采用硅钼发热体烧结炉可避免试样表面产生球状物和结壳。     

注射成形Fe-2Ni合金的机械性能和微观组织

采用金属粉末注射成形方法制备了Fe－2Ni合金试样，制得的试样强度、硬度指标达到了MIM协会标准的典型值，而密度、延伸率还有一定的差异．分析了烧结温度、粉末装载量、化学组成和烧结气氛对试样机械性能和微观组织的影响．     

异氰酸根指数对聚氨酯粉末胶粘剂性能的影响

以聚己二酸一缩二乙二醇酯二醇、 异佛尔酮二异氰酸酯、 1,4-丁二醇和二羟甲基丙酸为主要原料, 先用丙酮法合成聚氨酯预聚体, 再通过溶液聚合法进行分散造粒, 制备单组分聚氨酯粉末胶粘剂. 用Fourier变换红外光谱（FTIR）、 凝胶渗透色谱（GPC）、 差示扫描量热法（DSC）及热重分析（TG）等方法考察异氰酸根指数（R值）对聚氨酯粉末胶粘剂性能的影响. 结果表明: 随着预聚体R_总值的增加, 分散液的扩链和封端作用使粉末胶的分子量增大, 结晶性增强, T型剥离强度升高, 耐热性增强; 制备的聚氨酯粉末胶粘剂符合工业低温施胶要求.