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熔融石英陶瓷注凝成型法的影響因素

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發(fā)表時(shí)間:2020-04-11 09:46

  注凝成型整個(gè)工藝過(guò)程中,料漿的制備是關(guān)鍵的一步。料漿的固相含量決定了生坯的體積密度,漿體的粘度決定了能不能成型,所以對(duì)于料漿的制備與性能的研究至關(guān)重要。


固相含量


  采用注凝成型工藝制備高密度低缺陷的坯體,與固相含量息息相關(guān)。固相含量是指熔融石英粉與漿體的體積之比。從理論上來(lái)講,固相含量越高,制備得到的生坯致密性能越好。較高的坯體密度意味著其強(qiáng)度的增大,固相含量越高其坯體強(qiáng)度越大。


  但是實(shí)際上,隨著固相含量的增大,黏度會(huì)隨著增大。這是因?yàn)殡S著固相含量的增加,顆粒間的移動(dòng)越困難,其黏度增大,流動(dòng)性變差。一般而言,高固相漿體的固相含量均在50%以上。


pH值


  陶瓷粉體料漿的pH值即為其酸堿性,pH值不同,粉體表面帶電狀況不同,即會(huì)改變其Zeta電位。Zeta電位的改變直接影響了粒子間的靜電斥力,從而影響了漿體的穩(wěn)定性。


  同時(shí),pH值對(duì)于料漿黏度也是一個(gè)非常重要的影響因素,所以pH值對(duì)料漿性能的研究是必不可少的。


  理論上而言,Zeta電位越大,分散性能越好,但是對(duì)于熔融石英陶瓷料漿而言,隨著pH值增大,造成雙電層電荷增多,從而會(huì)束縛較多的水,導(dǎo)致膠體外的自由水的量減少;pH值較小時(shí),雖然電位小,但是由于雙電層薄,從而膠體外的自由水增多,從而黏度也就會(huì)小一些。


分散劑


  分散劑在制備高固相含量的料漿體系中起著關(guān)鍵性的作用,分散劑可以防止顆粒之間的聚集,在一定程度上可以減少料漿中水的用量,所以分散劑也可以稱作減水劑。


  分散劑的用量對(duì)于漿體的分散效果影響很大,若分散劑加入量太少,會(huì)導(dǎo)致熔融石英粉末顆粒的表面不能完全被分散劑吸附,從而達(dá)不到分散的效果,這種現(xiàn)象就叫做不飽和吸附狀態(tài)。


  分散劑的用量太多,會(huì)導(dǎo)致熔融石英粉末顆粒的表面吸附過(guò)多,造成雙電層過(guò)厚束縛更多的水,導(dǎo)致流動(dòng)性變差,同時(shí)剩余的未吸附的分散劑顆粒會(huì)被高分子鏈橋接起來(lái),從而抑制了顆粒間的自由運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致料漿的黏度變大,這種現(xiàn)象通常稱為過(guò)飽和狀態(tài)。