陶瓷注射成型工艺中粘结剂的研制

在陶瓷生产过程中,粘结剂是一种短时存在的载体,它直接影响整个工艺能否成功。本文对粘结剂的特性以及分类进行了研究,并针对实验用原料陶瓷粉的特征,研制了石蜡基多聚合物组元粘结剂,能够较好的满足注射成型的要求。     

注射成形316L不锈钢粘结剂热脱脂行为和工艺

对石蜡 ( PW)基多组元粘结剂体系中组元的热脱脂行为和注射成形 316 L不锈钢的热脱脂工艺参数 ,包括样品厚度、温度和升温速率进行了研究。实验表明 ,温度和升温速率控制不当将导致脱脂缺陷的产生 ,温度小于 2 80℃时 ,脱脂量的对数与厚度的倒数成比例。     

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AIN高导热陶瓷蜡基粘结剂

研究并开发了一种适合于AIN陶瓷注射成形的蜡基多聚合物粘结剂.通过理论计算分析了所用粘结剂组元的热力学相容性,利用毛细管流变仪测量了喂料的流变性能,通过热重分析方法研究了粘结剂的热分解行为,有效地指导了脱脂工艺的设计,并通过考察不同温度下的脱脂形貌研究了脱脂工艺的合理性.研究结果表明当粉末装载量为61%时(体积分数),该粘结剂体系和粉末能够均匀、顺利地混合,喂料的流变因子范围为0.70～0.76(150℃),体现出典型的假塑性流体特征并具有良好的注射性能;喂料有一定的温敏性,但是对注射压力的变化不敏感,最佳注射温度范围为150～160℃;该多聚合物粘结剂在脱脂过程中能够起到优良的形状维持作用,对于厚度在8m的AIN零件,热脱脂总时间为60h左右;该粘结剂体系是一种性能优异、适合于AIN陶瓷注射成形的粘结剂.     

注射成形AlN高导热陶瓷蜡基粘结剂

研究并开发了一种适合于AlN陶瓷注射成形的蜡基多聚合物粘结剂 .通过理论计算分析了所用粘结剂组元的热力学相容性 ,利用毛细管流变仪测量了喂料的流变性能 ,通过热重分析方法研究了粘结剂的热分解行为 ,有效地指导了脱脂工艺的设计 ,并通过考察不同温度下的脱脂形貌研究了脱脂工艺的合理性 .研究结果表明 :当粉末装载量为 6 1%时 (体积分数 ) ,该粘结剂体系和粉末能够均匀、顺利地混合 ,喂料的流变因子范围为 0 .70～ 0 .76 (15 0℃ ) ,体现出典型的假塑性流体特征并具有良好的注射性能 ;喂料有一定的温敏性 ,但是对注射压力的变化不敏感 ,最佳注射温度范围为 15 0～ 16 0℃ ;该多聚合物粘结剂在脱脂过程中能够起到优良的形状维持作用 ,对于厚度在 8mm的AlN零件 ,热脱脂总时间为 6 0h左右 ;该粘结剂体系是一种性能优异、适合于AlN陶瓷注射成形的粘结剂 .     

改性水玻璃粘结剂的研究

本文研究了用土面粉作为改性剂的改性水玻璃粘结剂。介绍了这种粘结剂的制备工艺,通过正交试验法获得的粘结剂最佳配方和用这种新型粘结剂做的各种性能的试验数据。试验表明,这种水玻璃改性粘结剂砂既保持了水玻璃砂的优点,又改善了水玻璃砂的溃散性,对改性机理进行了讨论。     

粘结剂对C-LiFePO4/石墨电池电化学性能的影响

采用商品化的LiFePO4作为原料,对比水系粘结剂和油性粘结剂(PVDF)对LiFePO4电池初始放电容量、循环性能,倍率性能和内阻的影响.利用XRD对循环后的电池正极进行分析.研究结果表明,油性粘结剂体系中LiFePO4的容量较高,首次放电容量达到124 mA·h/g,且循环性能较好,200次循环容量保持率为96.3%.发现水性粘结剂电池循环后LiFePO4结构变化较大.水性粘结剂的倍率性能良好,1C(C为充放电倍率)容量是0.1C的92.2%,而对于油性粘结剂,1C容量是0.1C的85.5%;水性体系中电极界面阻抗要小于油性体系中的界面阻抗,并且水性粘结剂电池的内阻要小于油性粘结剂的内阻.     

低压粉末注射成型FeCrAl合金成型性能的研究

采用低压粉末注射成型技术制备FeCrAl多孔材料,并研究了粘结剂配比和温度对其成型特性的影响。将FeCrAl合金粉末与不同配方的粘结剂混合,分别采用差示扫描量热仪（differential scanning calorimetry, DSC）、热重分析仪（thermogravimetric analyzer, TGA）和旋转流变仪测试混合物的熔化温度、分解温度以及不同转速和温度下的黏度,计算原料体系的塑性成型指数。结果表明,不同粘结剂配比和不同温度下,原料的流变行为和成型特性不同。成型温度越高,黏度越低,成型性越好。相同温度下,石蜡和石蜡/硬脂酸配方成型性较好,但原料在高转速下易分层,且压注样品在溶液脱脂过程中发生溃散;采用石蜡/低密度聚乙烯/硬脂酸和石蜡/乙酸乙烯共聚物/硬脂酸配方制备的样品,成型性较好,且高转速下原料稳定。采用石蜡/低密度聚乙烯/硬脂酸配方制备的样品,经脱脂烧结后,外观完好,粉末之间呈现冶金结合,维氏硬度为210,抗弯强度为（250±20）MPa。     

采用石蜡基粘结剂体系制备注射成形Sm_2Co_(17)永磁体

选择石蜡基热塑性粘结剂,采用粉末注射成形(PIM)工艺制备烧结Sm2Co17永磁体. 粘结剂由PW、HEPE、LEPE、PP和SA组成,通过分析喂料流变性能和磁体残碳含量,确定合适的组元配比(质量比)为PW∶LEPE∶PP∶SA＝7∶1∶1∶1. 在氩气和氢气混合气氛下热脱脂,永磁体的碳、氧含量较低. 最终得到永磁体的磁性能为:剩磁Br=0.51T,内禀矫顽力Hcj=168kA·m-1,最大磁能积BHmax=21.3kJ·m-3. 与传统方法制备的永磁体相比,PIM永磁体退磁曲线的方形度较差,磁性较低. 造成磁体性能较差的原因是残碳的质量分数较高(≥0.33%),较高的碳含量导致磁体中出现高熔点的非磁性相ZrC,使Zr的有效含量降低,片状相和1∶5相体积分数减少,胞状显微组织和微观结构被破坏,磁性能下降. 因此,采用PIM工艺制备高性能烧结钐钴永磁体,其关键是降低磁体中的残余碳含量.     

PIM热脱脂工艺过程的SEM分析及机理探讨

主要通过粉末注射成形（ＰＩＭ）生坯热脱脂过程的ＳＥＭ分析，考察了单组元粘结剂及多组元粘结剂体系生坯在常压及真空热脱脂过程中液相分布及孔隙结构的变化。通过比较分析，提出了由环境压力、毛细管力及渗透压相互作用的热脱脂过程机理模型。     

调合石蜡的相平衡参数和相变动力学特性

使用正规溶液模型的Scatchard-Hildebrand方程对调合石蜡的熔点、浊点以及固-液和组元相变速率进行了计算.以切片石蜡作为被调合石蜡的计算结果表明,烷烃的相变温度和切片石蜡相近时,该烷烃对调合石蜡的熔点、浊点以及相变动力学特性影响较小.增加C22类轻质烷烃的质量分数,调合石蜡的熔点、浊点降低;熔程内较低温度下,轻质烷烃相变速率变慢,重质烷烃相变速率变快.增加C35类重质烷烃的质量分数,调合石蜡的浊点升高,熔点呈现复杂的变化,对C24以下烷烃的相变速率几乎没有影响,C25以上烷烃在熔程内较低温度下相变速率变慢.计算结果可以为相变储能中选用具有适当相变温度及相变动力学特性的调合石蜡提供指导.     

粘结剂对V3 TiNi0.56Al0.2贮氢合金电化学性能的影响

自蔓延高温合成法制备了钒基固溶体贮氢合金V3TiNi0.56Al0.2,研究了不同的粘结剂对贮氢合金电化学性能的影响.结果表明:以PTFE为粘结剂的合金电极的最大放电容量比PVA溶液为粘结剂的合金电极的最大放电容量小得多;随着PVA溶液的增大贮氢合金电极的最大放电容量减小,但循环稳定性增强;以6%左右的PVA溶液作为粘结剂,贮氢合金可获得满意的充放电性能.     

铌钨合金高温抗氧化涂层中粘结剂对表面和性能的影响研究

粘结剂是料浆熔烧法制备铌钨合金高温抗氧化涂层不可或缺的一种水溶性多分子聚合物,本文通过分析铌钨合金试片高温抗氧化涂层的表面和断面微观形貌及高温性能测试,论述了制备悬浮类涂层料浆中粘结剂的添加对铌钨合金高温抗氧化涂层表面质量和高温性能的影响。研究发现添加粘结剂会对涂层表面质量和高温性能产生影响,而不同的粘结剂添加量对涂层表面质量和高温性能的影响也不尽相同,粘结剂添加量不足对涂层表面质量影响甚微,但是高温性能下降,而粘结剂添加量过多会造成涂层表面质量下降,涂层开裂,并伴随着涂层高温性能下降,只有选择适量的粘结剂添加量才能确保涂层表面质量和高温性能同时显著提升。     

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.     

注射成形钨合金的显微结构对其力学性能的影响

采用一种新型半固态塑料体系粘结剂和多组元低分子混合溶剂进行快速溶剂脱脂、热脱脂、烧结,制备了性能较高的拉伸试样、冲击韧性试样和钨棒弹芯材料.测试了拉伸试样、冲击韧性试样及弹芯材料的显微组织与性能,研究了显微组织结构特征对其力学性能的影响.研究结果表明,注射成形弹芯材料的力学性能都优于传统方法制备的弹芯材料的力学性能,其拉伸断口和冲击断口均呈现大量的钨晶粒穿晶解理断裂;与标准拉伸样和冲击样相比,弹芯厚度较大的试样,完全脱除粘结剂很困难,试样中仍存在少量残留杂质,这些杂质大部分存在于晶界,使其冲击断口和拉伸断口上呈现较多的钨晶粒沿晶断裂,导致弹芯材料合金性能降低;烧结温度对断口形貌和力学性能也有较大影响.     

钒钛磁铁矿内配碳球团中的粘结剂

本文主要介绍了钒钛磁铁矿内配碳球团中粘结剂的种类;粘结剂与钒钛磁铁矿之间的作用机理;粘结剂对钒钛磁铁矿内配碳球团性能的影响;简要的阐述了不同粘结剂的优缺点,提出了粘结剂研究和开发的方向。     

纳米TiO2 /石蜡复合乳状液相变材料的 制备与传热性能

蓄冷空调性能及制冷系数与相变材料密切相关.将石蜡复合乳状液作为分散介质,以纳米TiO_2粒子作为导热载体,采用低能乳化工艺微乳液转相法,制备出纳米TiO_2/石蜡复合乳状液相变材料,并对其分散稳定性、导热系数和蓄-放热循环稳定性进行了分析.研究结果表明:纳米TiO_2/石蜡复合乳状液相变材料的导热系数相对于纯石蜡乳状液的导热系数有明显提高,当纳米TiO_2粒子质量分数为0.15%时,纳米TiO_2/石蜡复合乳状液相变材料的导热系数比纯石蜡乳状液的导热系数提高了117.95%;TiO_2/石蜡乳状液固-液相变热循环过程中并无明显温度平台,而且其蓄-放热循环稳定性很好.该纳米TiO_2/石蜡复合乳状液相变材料有望应用于蓄冷空调,以提高蓄冷空调性能及制冷系数.     

正交实验法制备球团矿复合粘结剂

为了降低球团膨润土用量,利用正交实验方法进行了几种膨润土与有机粘结剂混合的造球试验,确定了最佳的粘结剂种类、用量和复配方案.试验结果表明,复合粘结剂的成球性能远远优于单纯使用膨润土的,而且大幅度降低了粘结剂的配比,从而提高了球团矿的品位.     

粘结剂对C/C复合材料 抗氧化涂层性能的影响

通过对几种粘结剂对飞机刹车副用C/C复合材料抗氧化涂层的抗氧化性能的影响规律及其作用机理的研究,发现不同的粘结剂对涂层最终抗氧化性能有很大的影响,其中以硅溶胶及磷酸盐为粘结剂的涂层具有良好的抗氧化性能,二者各自在一定温度范围内有最佳的抗氧化效果．在900℃,4h静态氧化试验时最佳抗氧化效果是以硅溶胶作为粘结剂的试样,样品失重率不超过1%(质量分数);而在700℃,4h时以磷酸盐为粘结剂的试样,其静态氧化失重率不超过0.37%(质量分数);在试验中涂层保持完整,表明涂层具有较好的抗热震性能．     

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。