Bereiding van slurry met lage viscositeit en hoog vastestofgehalte
De bereiding van stabiele slurry met een lage viscositeit en een hoog vastestofgehalte is de sleutel tot de bereiding van hoogwaardige keramische onderdelen. Het vaste stofgehalte van de slurry bepaalt de bulkdichtheid van de groene knuppel, en de viscositeit van de slurry bepaalt of deze wordt gevormd. Het is dus erg belangrijk om de bereiding en prestaties van de slurry te bestuderen.
Het dispergeermiddelgehalte is een van de sleuteltechnologieën voor het bereiden van keramische slurry met een hoog vastestofgehalte. De toevoeging van dispergeermiddel is bedoeld om een hoge vaste-fase-slurry te verkrijgen door het stabiliserende effect van elektrostatische afstoting en sterische hindering. Het dispergeermiddel heeft een sterke affiniteit voor keramische deeltjes en een hoge compatibiliteit met de oplossing. Het kan volledig uitrekken om een sterische hindernis-stabiele laag te vormen, en kan ionen ioniseren om elektrostatische afstoting te produceren.
Schematisch diagram van het stabilisatiemechanisme voor sterische hindernissen
De viscositeit van keramische suspensies wordt beïnvloed door het gehalte aan dispergeermiddel en vaste stof. Te weinig of te veel dispergeermiddel zal de stabiliteit van de suspensie verslechteren. Alleen wanneer de juiste hoeveelheid wordt gekozen om het deeltjesoppervlak in de verzadigde adsorptietoestand te brengen, is de dispersie het beste en kan de suspensiestabiliteit worden bereikt. Met de toename van het vastestofgehalte zal ook de viscositeit van de keramische suspensie toenemen. Het bepalen van het optimale vastestofgehalte is de sleutel tot de succesvolle bereiding van slurry met lage viscositeit.
1. Effect van het vastestofgehalte op de viscositeit van de slurry
Ook de pH-waarde heeft grote invloed op de stabiliteit van de mest. Verschillende pH-waarden en verschillende laadomstandigheden op het oppervlak van het poeder zullen het Zeta-potentieel ervan veranderen. De verandering van de Zeta-potentiaal beïnvloedt rechtstreeks de elektrostatische afstoting tussen deeltjes, waardoor de stabiliteit van de slurry wordt beïnvloed.
De deeltjesgrootte heeft ook een effect op de viscositeit van de slurry. Wanneer de deeltjesgrootte afneemt, neemt het overeenkomstige specifieke oppervlak toe en zal de totale hoeveelheid geadsorbeerd water toenemen. Daarom zal het vrije water in de slurry afnemen en zal de viscositeit van de slurry toenemen. Bovendien geldt dat hoe fijner het poeder is, des te gemakkelijker het is om te agglomereren, en de geagglomereerde deeltjes omhullen water, wat resulteert in een deel van het waterverlies, wat ook een belangrijke factor is bij de toename van de viscositeit van de slurry.
2. Veilig drogen van keramische behuizing
Tijdens het drogen verdampt het water snel en is de krimp hoog, waardoor het lichaam gemakkelijk te kraken is. Bovendien is het droogproces van het gegelatineerde lichaam een complex en langzaam proces, vooral vanwege de grote omvang van het lichaam, dat gevoeliger is voor niet-uniforme droogkrimp veroorzaakt door de concentratie van structurele spanning en restspanning, resulterend in vervorming van het lichaam, kromtrekken en andere problemen.
Droogomstandigheden van de geïnjecteerde zirkoniumoxidestaaf in de PEG10000-oplossing (a) en in de lucht (b)
Het veilig drogen van het lichaam is erg belangrijk om de problemen van maatnauwkeurigheid en de vorming en voortplanting van scheuren op te lossen. Volgens de verschillende manieren om warmte-energie te verkrijgen uit de verdamping van water in het lichaam van de knuppel, kunnen de droogmethoden worden onderverdeeld in drogen met hete lucht, drogen met elektrische verwarming, drogen door straling, vriesdrogen, enz., en drogen van nieuwe vloeistoffen.
Drogen met hete lucht: de apparatuur is eenvoudig en gemakkelijk te bedienen, maar het thermische rendement is laag, de droogcyclus is lang, het droogproces is niet gemakkelijk te controleren en het is gemakkelijk te barsten, kromtrekken enzovoort, vooral in de geval van grote groene delen.
Elektrisch drogen door verwarming: de droogsnelheid is snel, omdat het hoge watergehalte in de knuppelstroom groot is en snel droogt, terwijl het lage watergehalte van de plaats langzaam droogt, het algehele droogproces zeer uniform is.
Stralingsdroging: er is geen droogmedium nodig om het schone lichaam te garanderen; Eenvoudige uitrusting, eenvoudig te bedienen, eenvoudig te automatiseren; De droogsnelheid is snel en het drogen is uniformer.
Vloeibaar drogen: vocht kan gelijkmatig worden neergeslagen om ongelijkmatige droging en barsten te voorkomen; Het lichaam is volledig ondergedompeld in de vloeistof, zonder capillaire kracht, waardoor kromtrekken en barsten worden verminderd.
3. De mechanische verwerking van het lichaam
De meeste keramiek heeft een hoge hardheid en hoge sterkte, waardoor het niet gemakkelijk te vervormen is; Bovendien maakt de brosheid van keramiek het moeilijk te verwerken. Keramische afwerking wordt voltooid door microvervorming of verwijdering van materiaal op het verwerkingspunt. Er zijn verschillende verwerkingsmethoden, maar de belangrijkste verwerkingsmethode is mechanische verwerking.
Het injectietype kan een complexe vorm, hoge dichtheid, goede uniformiteit, relatief hoge sterkte en een zekere plasticiteit van het lichaam produceren, die voldoet aan de eisen van groene mechanische verwerking, geschikt is voor industriële productie, en de grootte en vorm nauwkeurig kan regelen van het groen, verminder de verwerkingshoeveelheid groen, verwerkingsmoeilijkheden en verspilling van grondstoffen. Aldus worden de verwerkingshoeveelheid van gesinterde producten en de defecten en scheurvoortplanting veroorzaakt door het verwerkingsproces verminderd, wordt de verwerkingsveiligheid verbeterd en wordt de betrouwbaarheid van keramiek verbeterd.
Spuitgieten is uitgebreid bestudeerd op het gebied van poreuze materialen, composietmaterialen en functionele materialen. Als nieuw vormproces met bijna netgrootte heeft het veel voordelen waar traditionele gietvormen niet aan kunnen tippen. In de toekomst zal onderzoek naar de bereiding van gesuspendeerde slurry met een lage viscositeit en een hoog vaste-fasevolumefractie, verbetering van het bestaande gelsysteem, zoeken naar een efficiënt en niet-toxisch nieuw gelsysteem, nieuwe toepassingsgebieden openen, de industriële productie en de ontwikkeling versnellen. van automatische regelapparatuur zal de focus blijven van het onderzoek naar injectiecondensatie.