凝胶注模成型刚玉-尖晶石多孔陶瓷的制备

为拓展凝胶注模成型工艺在多孔陶瓷制备中的应用,用粘度计对刚玉-尖晶石复合浆料的流变学特性进行研究,并采用萘、淀粉、聚乙烯醇作为造孔剂,用凝胶注模成型方法制备出一系列刚玉-尖晶石多孔陶瓷.经过排胶、烧结等步骤,并对成型坯体进行X-射线衍射法测定气孔率,最高气孔率为52.8%,体积密度为1.84 g·cm-3,说明凝胶注模成型是制备多孔陶瓷的有效方法.     

氧化铝陶瓷注浆凝胶成型

利用有机单体具有聚合的能力，在氧化铝料浆中加入丙烯酰胺有机单体，使其吸附于氧化铝颗粒的表面，通过在注浆成型中引发剂的作用而发生聚合反应，得到可机械加工的高强度、高均匀性地坯体。     

异丁烯-马来酸酐共聚物凝胶注模成型制备多孔氮化硅陶瓷

以不同粒径的氮化硅粉为原料,采用异丁烯-马来酸酐共聚物凝胶注模成型制备多孔氮化硅陶瓷,研究不同粒径氮化硅颗粒在异丁烯-马来酸酐共聚物水溶液中的分散性及氮化硅颗粒浆料的流变性能,对烧结样品的物相、微观形貌和结构以及介电性能进行表征与分析。结果表明：粒径小于0.5μm的氮化硅颗粒在异丁烯-马来酸酐共聚物水溶液中更易团聚而沉降,氮化硅颗粒浆料的黏度、切应力比粒径为1～3μm的氮化硅颗粒浆料的大;不同粒径原料制备的氮化硅陶瓷的主晶相为α-氮化硅和β-氮化硅,样品的烧结收缩率、密度差异较小,孔隙率约为20%,抗弯强度均大于400 MPa。     

凝胶注模-离心成型工艺制备孔梯度陶瓷

选用Al2O3粉体和单体为N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)的聚合体系配成浆料,结合凝胶注模和离心成型工艺的优点,制备出直径分别为12、18、30mm的具有一次成型孔梯度结构的管式Al2O3陶瓷坯体.采用扫描电镜(SEM)和压汞法对烧结后的试样进行了表征.结果表明:凝胶注模工艺的应用能有效降低离心过程所需要的离心速度,同时使坯体具有较高的强度而不易变形且脱模容易.     

凝胶注模成型钛-生物玻璃多孔生物复合材料研究

采用凝胶注模成型工艺制备了钛-生物玻璃复合材料坯体,研究了pH值、分散剂、固相含量(钛和生物玻璃在料浆中的质量分数)等因素对料浆和复合材料坯体性能的影响,对坯体的力学性能进行了测试,借助扫描电镜分析了坯体的微观组织.试验结果表明,料浆的pH值应控制在8.5～9.5的范围内;聚丙烯酸铵的浓度为2vol%时,料浆的流动性最好;采用搅拌法制备的复相料浆固相含量达到50%,复合材料坯体的抗弯强度达到40MPa;由于生物玻璃的加入,使得多孔生物材料表面的生物活性提高.     

凝胶注模成型ZTA坯体影响因素的研究

通过测量含不同种类和质量分数粉末浆料的粘度，坯体的密度和线性收缩率，研究了用凝胶注模成型的ZTA陶瓷坯体的影响因素。结果表明，复相悬浮体系统远比单相系统复杂得多。ZrO2和(2ZrO2 SiO2)质量分数增加都能够使浆料的粘度增大，原因是同一悬浮系统中不同粉体颗粒表面的双电层厚度不同。A12O3悬浮体系统和(2ZrO2 SiO2)可以部分相容，和纯ZrO2则相容性很差。固相质量分数和引发剂质量分数都会影响坯体的线性收缩率和密度。浆料的黏度在其中起了重要作用。     

Al2O3陶瓷凝胶注模成型工艺的研究

凝胶注模成型是一种原位成型工艺 ,该工艺是制备形状复杂、成分均匀和可靠性高的陶瓷材料的理想成型工艺。以降低Al2 O3陶瓷浆料的黏度和提高固相含量为重点 ,分别研究了pH值、分散剂、固相含量对浆料黏度的影响 ,以及固相含量对坯体抗弯强度的影响 ,并制备出固相含量 5 5 %、黏度 0 .69Pa·s的Al2 O3浆料 ,其坯体抗弯强度 3 1MPa .     

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。     

凝胶注模工艺制备ZrO2陶瓷微球

采用凝胶注模工艺制备了二氧化锆陶瓷微球.以Y2O3稳定的氧化锆前驱体为原料,研究了分散剂、引发剂、pH值等对料浆性能的影响,确定了各项工艺参数.最后通过扫描电镜、X射线衍射、氮吸附等分析测试方法对样品的微观形貌、相结构及比表面积等进行了表征.     

凝胶注模成型氧化锆陶瓷坯体的性能和显微结构分析

研究了通过添加2.6%(质量分数)水溶性高分子聚丙烯酰胺到氧化锆陶瓷悬浮体中能够消除在空气中凝胶注模成型的坯体的表面脱粉现象,成型出的形状复杂的氧化锆湿坯体性能良好,均匀致密.并研究了氧化锆粉体加入聚丙烯酰胺前后在水中的分散特性,同时对坯体的抗弯强度和显微结构进行了详细地测试和观察.     

煤矸石和用后耐火材料合成多孔堇青石

以煤矸石、用后滑板砖和用后镁碳砖为原料,采用石墨、淀粉和复合添加剂为造孔剂,制备出多孔堇青石材料,并研究造孔剂种类、造孔剂加入量和合成温度对材料合成和材料性能的影响.实验结果表明:采用煤矸石和用后耐火材料为原料,在1350～1400℃高温下可以合成高纯度的堇青石材料;复合添加剂为最佳造孔剂,其合适加入量为15%～25%;当复合添加剂加入量为20%,在1350℃保温3h条件下,合成材料的气孔分布均匀贯通,其显气孔率为44.9%,热膨胀系数为2.14×10-6K-1,荷重软化点为1290℃,综合性能良好,具有优良的高温使用性能.     

Ultraviolet photoluminescence of porous anodic alumina films

Photoluminescence (PL) properties of porous anodic alumina (PAA) films prepared by using electrochemical anodization technique in a mixed solution of oxalic and sulfuric acid have been investigated. The PAA films have an intensive ultraviolet PL emission around 350 nm, of which a possible PL mechanism has been proposed. It was found that the incorporated oxalic ions, which could transform into PL centers and exist in the PAA films, are responsible for this ultraviolet PL emission.     

HA-TCP/壳聚糖多孔生物材料的凝胶注模研究

采用凝胶注模成形工艺制备了HA-TCP/壳聚糖多孔生物材料,通过改变单体和复合粉体的不同配比,来比较复合材料的综合性能.结果表明:用偶联剂改性HA-TCP后采用凝胶注模法成型制备HA-TCP/CS多孔生物材料,试样的形状容易控制,可以通过调整凝胶时的单体含量来控制抗压强度,其值约为60MPa左右,也可控制孔隙率,其值约为70%左右,孔隙多为微孔直径约在10μm.     

锆钛酸铅压电陶瓷材料凝胶注模成型

为制备凝胶注模成型所需的高固相低粘度的锆钛酸铅陶瓷浆料,分别用分散剂聚甲基丙烯酸铵和柠檬酸三铵进行试验.研究了分散剂聚甲基丙烯酸铵、浆料pH值和固相含量对浆料粘度的影响,实验结果表明该分散剂最佳用量为陶瓷粉体质量分数0.30%~0.45%、浆料最佳pH值8.5~11.0,此时可制备体积分数50%、粘度小于1 Pa.s,适于凝胶注模的稳定锆钛酸铅浆料.其中当分散剂质量分数为0.30%时,烧结陶瓷有较好的微观结构.同时,对干压成型中不同粘合剂的作用效果进行了比较.     

多孔阳极氧化铝膜的制备工艺研究

以草酸为电解液研究了多孔阳极氧化铝膜的制备工艺，采用扫描电子显微镜对多孔氧化铝膜的形貌进行表征．分别讨论了阳极氧化电压和电解液温度对多孔阳极氧化铝膜的形貌及孔径的影响．实验结果表明，当氧化时间为8h时，氧化膜厚度达到最大值85μm．     

Nb2O5对氧化铝陶瓷烧结性能和显微结构的影响

以Nb2O5为烧结助剂,通过无压烧结制备氧化铝陶瓷.研究了Nb2O5对氧化铝陶瓷的致密化和显微结构的影响.结果表明,少量的Nb2O5对氧化铝陶瓷的致密化具有明显的促进作用,当Nb2O5的添加量为1%时,可使氧化铝陶瓷在1 500℃获得致密.显微结构上,Nb2O5对氧化铝的晶粒生长也具有显著的促进作用.Nb2O5对致密化和晶粒生长的促进作用主要是通过它在氧化铝晶粒中的固溶来实现的.力学性能测试表明:加入Nb2O5后能够在不影响力学性能的前提下降低烧结温度.     

利用硅灰粉尘研制多孔陶瓷

以硅灰粉尘为主要原料制备高比表面多孔陶瓷.主要探讨粘土结合剂及不同烧结温度对该多孔陶瓷的孔结构及气孔率、体积密度等性能指标的影响,采用SEM、BET等分析测试手段表征各试样的微观结构.结果表明,硅灰粉粒子超细、比表面积大、成本低廉,是制造大比表面多孔陶瓷的理想原料.粘结剂的加入会降低样品的气孔率,确定5%(质量分数)的粘土为最佳,烧结温度选择为750℃,此时多孔陶瓷的气孔率为41.91%,强度为23.61 MPa,比表面积达到24.22m2·g-1.