用酯化淀粉实现氧化铝陶瓷的原位凝固成型

为获得以淀粉作凝固剂原位凝固成型氧化铝高性能陶瓷的方法,文中探讨了酯化淀粉添加量对陶瓷浆料流变特性以及成型出的素坯的线收缩、密度、干坯强度和显微结构的影响.结果表明:酯化淀粉添加量在0.5%~1.5%(质量分数)范围内时,淀粉-氧化铝陶瓷浆料的表观粘度随酯化淀粉添加量的增加而上升,但均小于1Pa·s;素坯的密度和平均线收缩率随淀粉添加量的增加而减小;干坯强度随淀粉添加量的增加而增强.实验中获得了致密、均匀的坯体.利用淀粉受热吸水溶胀和糊化的性质以及糊化后淀粉糊的凝胶化特性可实现Al2O3陶瓷浆料的近净尺寸原位凝固成型.     

羟基磷灰石陶瓷凝胶浇注成型工艺研究

采用凝胶浇注成型工艺制备了羟基磷灰石陶瓷坯体，研究了单体、引发剂、催化剂、固相物含量及干燥工艺等因素对羟基磷灰石陶瓷坯体特性的影响，并比较了不同成型工艺制备的烃基磷灰石陶瓷坯体的物理性能和显微结构。研究表明：凝胶浇注成型工艺是一种适合于制备高强度复杂形状陶瓷坯体的原位成型工艺，采用合适的料浆组成与干燥工艺可制备抗弯强度高达５０ＭＰａ的羟基磷灰石陶瓷坯体。     

凝胶注模成型Yb:YAG透明陶瓷的微观结构和光学性能的研究

以共沉淀法制备的Yb:YAG粉体为原料,采用凝胶注模成型方法和真空烧结技术制备出了Yb:YAG透明陶瓷.通过扫描电子显微镜(SEM)对素坯和陶瓷的微观形貌进行了表征.结果表明,凝胶注模成型工艺所得的素坯致密度高,均匀性好;陶瓷晶粒排列紧密,晶界清晰无杂相,平均晶粒尺寸约为20nm.得到的透明陶瓷样品光学质量较好,在1064nm处直线透过率达到77%.表明凝胶注模成型是一种用来制备Yb:YAG透明陶瓷的有效的成型方法.     

羟基磷灰石陶瓷凝交浇注成型工艺研究

采用凝胶浇注成型工艺制备了羟基磷灰石陶瓷坯体，研究了单体，引发剂，催化剂，固相物含量及干燥工艺等因素对羟基磷灰石陶瓷坯体科技司的影响，并比较了不同成型工艺制备的羟基磷灰石陶瓷坯体的物理性能和显微结构。     

凝胶注模成型氧化铝基陶瓷坯体的冷冻干燥缺陷控制

采用凝胶注模成型技术制造复杂精铸件陶瓷铸型的过程中,铸型坯体会产生内部裂纹等缺陷,严重影响铸型质量。为此,采用三维CT检测技术,通过实验跟踪内部裂纹产生的过程,发现在冷冻干燥失水率(质量比)为20%~60%时,坯体容易产生裂纹。基于冷冻干燥理论,对裂纹产生的机理进行了分析,结果表明:在坯体冷冻干燥过程中,若冻结层温度高于其共晶点温度(-3.6℃),将使冻结层融化,致使其强度急剧下降,从而导致裂纹产生。为了降低坯体冻结层温度,将干燥供热板温度从15℃降低为-5℃,并在坯体内部设计直径为0.8mm的通孔结构,结果表明:采用这2项措施后,当坯体失水率为20%~60%时,可保证冻结层温度低于-3.6℃,有效避免裂纹的产生。     

注凝成型及其烧结工艺研究进展

科技的发展对材料的要求越来越高,传统的成型和烧结技术仅适用于小尺寸且形状规则的金属成型,且需要在一定的压力下才能达到足够高的力学性能。注凝成型技术适用于各种复杂形状、大尺寸部件的近净尺寸成型,具有实验设备简单、工艺过程易控制、坯体密度均匀、强度高等突出优点。为了制备出高固相含量、低黏度、高密度的金属陶瓷,分别从注凝成型工艺过程、注凝成型体系和烧结致密化方法等方面进行了研究。研究表明：注凝成型工艺过程主要分为球磨、凝胶、干燥、排胶和烧结;注凝成型体系分为水系凝胶和非水系凝胶;浆料的黏度对坯体的力学性能影响较大;干燥不当会导致坯体的开裂;烧结温度和烧结助剂对烧结体性能有较大的影响。     

烧结工艺对透明氧化铝陶瓷性能的影响

以Isobam600AF为分散剂,Isobam104为胶黏剂,采用注凝成型工艺和真空无压烧结技术,通过改进两步烧结法制备了透明氧化铝陶瓷,探究了不同烧结温度和保温时间对氧化铝陶瓷晶粒尺寸、致密度、光学性能和力学性能的影响.结果表明:该烧结工艺可有效控制晶粒尺寸长大和提高相对密度,进而提高其光学性能和力学性能.在烧结过程中,当温度升高到一定范围时,致密化过程开始,且致密化速率随着温度的升高和保温时间的延长先增加后降低,在两步烧结1 400 ℃保温3 h时致密化速率达到最快.因此,坯体的致密化过程是非线性的,且具有一个最高致密化速率温度和保温时间点.     

常压吸附流化冷冻干燥影响因素的实验研究

建立了一套常压吸附流化冷冻干燥装置，选用粒状马铃薯等作为冻干物料，硅胶为吸附剂，对物料的冻干规律进行了实验研究，考察了流化床温度、物料尺寸、吸附剂粒径、风速、物料种类及形状和吸附剂加入方式等不同因素对干燥过程的影响。通过适当提高床温、减小物料尺寸和采用粒径较小的吸附剂等，均可以提高干燥速率。在床温略高于物料共晶点温度时，常压冷冻干燥过程仍可以进行．     

布洛芬固体脂微颗粒的制备

用高剪应力乳化法制备了布洛芬固体脂微颗粒(SLM),考察了制备过程中乳化温度、冷却温度、搅拌速率以及初始药物含量等因素对体系性能的影响.发现随乳化温度升高、搅拌速率增大、冷却温度降低,SLM的粒径减小,粒径分布更趋均匀.较低的乳化温度和冷却温度有利于布洛芬在SLM中的包封;而初始药物含量的变化对粒径大小、分布和药物的包封率影响较小.制备布洛芬SLM适宜的工艺条件为:乳化温度85℃、冷却温度5℃、搅拌速率12000 r/min、初始药物含量10%,在该条件下,所制备的布洛芬SLM平均粒径为(3.81±0.12)μm,粒径分布均匀,药物包封率达91.35%±1.18%.相对于纯布洛芬晶体,SLM的完全释放时间从3 h延长至12 h.     

凝胶注模和反应熔渗SiC陶瓷基零件素坯缺陷控制及高温力学性能研究

针对凝胶注模和反应熔渗SiC陶瓷零件由于炭黑团聚、含量不足引起的坯体宏观裂纹、残留硅含量过高等问题,提出了一种有效控制陶瓷组织缺陷与残硅含量、提升陶瓷零件高温力学性能的方法。以短碳纤维代替炭黑作为碳源,通过实验对比分析了碳纤维与炭黑在陶瓷浆料中的分散性,以及这两种碳源对陶瓷素坯质量的影响规律;采用扫描电子显微镜和X射线衍射等手段研究了碳纤维和SiC陶瓷微观结构及其物相组成,并探讨了碳纤维体积分数对反应熔渗SiC陶瓷基零件高温性能的影响规律。结果表明:较之炭黑,短碳纤维在陶瓷浆料中具有良好的分散性,干燥后陶瓷坯体内大尺寸气孔和裂纹等缺陷得到有效控制;在反应熔渗过程中,碳纤维溶解到液硅中并生成β-SiC取代残硅,填充了陶瓷坯体的剩余孔隙;当碳纤维体积分数增加时,陶瓷坯体中的残硅含量得到有效控制;碳化硅陶瓷高温(1 350℃)力学性能指标随着碳纤维体积分数增加,先增大后减小,当碳纤维体积分数为20%时达到最大,高温弯曲强度、断裂韧性分别为(343±19)MPa、(5.04±0.27)MPa·m~(1/2)。