Tilberedning af gylle med lav viskositet og højt faststofindhold
Tilberedning af stabil gylle med lav viskositet og højt faststofindhold er nøglen til fremstilling af højtydende keramiske dele. Tørstofindholdet i gyllen bestemmer bulkdensiteten af den grønne barre, og gyllens viskositet bestemmer, om den dannes, så det er meget vigtigt at studere gyllens forberedelse og ydeevne.
Indholdet af dispergeringsmiddel er en af nøgleteknologierne til fremstilling af keramisk gylle med højt faststofindhold. Tilsætningen af dispergeringsmiddel er for at opnå høj fastfaseopslæmning gennem stabiliseringseffekten af elektrostatisk frastødning og sterisk hindring. Dispergeringsmidlet har en stærk affinitet for keramiske partikler og en høj kompatibilitet med opløsningen. Det kan strække sig fuldt ud for at danne et stabilt lag med sterisk hindring og kan ionisere ioner for at producere elektrostatisk frastødning.
Skematisk diagram af sterisk hindringsstabiliseringsmekanisme
Viskositeten af keramisk suspension påvirkes af indholdet af dispergeringsmiddel og fast stof. For lidt eller for meget dispergeringsmiddel vil få suspensionens stabilitet til at forringes. Kun når den passende mængde vælges til at gøre partikeloverfladen i den mættede adsorptionstilstand, er dispersionen den bedste, og suspensionsstabiliteten kan opnås. Med stigningen i faststofindholdet vil viskositeten af keramisk suspension også stige. Bestemmelse af det optimale faststofindhold er nøglen til en vellykket fremstilling af lavviskositetsgylle.
1. Virkning af faststofindhold på gylles viskositet
pH-værdien har også stor indflydelse på gyllens stabilitet. Forskellige pH-værdier og forskellige opladningsforhold på pulverets overflade vil ændre dets Zeta-potentiale. Ændringen af Zeta-potentialet påvirker direkte den elektrostatiske frastødning mellem partikler og påvirker således gyllens stabilitet.
Partikelstørrelse har også en effekt på gylleviskositeten. Når partikelstørrelsen falder, øges det tilsvarende specifikke overfladeareal, og den samlede mængde adsorberet vand vil stige. Derfor vil det frie vand i gyllen falde, og gyllens viskositet vil stige. Hertil kommer, at jo finere pulveret er, jo lettere er det at agglomerere, og de agglomererede partikler indhyller vand, hvilket resulterer i en del af vandtabet, hvilket også er en vigtig faktor i stigningen af gyllens viskositet.
2. Sikker tørring af keramisk krop
I tørreprocessen fordamper vandet hurtigt, og krympningshastigheden er høj, så kroppen er let at knække. Derudover er den gelatinerede kropstørringsproces en kompleks og langsom proces, især kroppens store størrelse, mere tilbøjelig til uensartet tørresvind forårsaget af koncentrationen af strukturel stress og resterende stress, hvilket resulterer i deformation af kroppen, vridning og andre problemer.
Tørringsbetingelser for den indsprøjtede zirkoniumoxid i PEG10000-opløsningen (a) og i luften (b)
Sikker tørring af kroppen er meget vigtig for at løse problemerne med dimensionel nøjagtighed og dannelse og udbredelse af revner. Ifølge de forskellige måder at opnå varmeenergi fra fordampning af vand i emnets krop, kan tørremetoderne opdeles i varmlufttørring, elektrisk varmetørring, strålingstørring, frysetørring osv., og ny væsketørring.
Varmlufttørring: Udstyret er enkelt, let at betjene, men den termiske effektivitet er lav, tørrecyklussen er lang, tørreprocessen er ikke let at kontrollere, og den er let at knække, vride og så videre, især i tilfælde af store grønne dele.
Elektrisk varmetørring: Tørrehastigheden er hurtig, fordi det høje vandindhold i billetstrømmen er stort, tørrer hurtigt, hvorimod det lave vandindhold på stedet tørrer langsomt, den samlede tørreproces er meget ensartet.
Strålingstørring: behøver ikke noget tørremedium for at sikre den rene krop; Enkelt udstyr, let at betjene, let at automatisere; Tørrehastigheden er hurtig, og tørringen er mere ensartet.
Væsketørring: fugt kan udfældes jævnt for at undgå ujævn tørring og revner; Kroppen er helt nedsænket i væsken uden kapillærkraft, hvilket reducerer vridning og revner.
3. Den mekaniske bearbejdning af kroppen
De fleste af keramikken har høj hårdhed, høj styrke ydeevne egenskaber, hvilket resulterer i, at det ikke er let at deformere; Derudover gør keramikkens skørhed det vanskeligt at bearbejde. Keramisk efterbehandling afsluttes ved mikrodeformation eller fjernelse af materiale på forarbejdningspunktet, der er en række forskellige behandlingsmetoder, men den vigtigste behandlingsmetode er mekanisk forarbejdning.
Injektionstypen kan producere en kompleks form, høj densitet, god ensartethed, relativt høj styrke og en vis plasticitet af kroppen, som opfylder kravene til grøn mekanisk forarbejdning, egnet til industriel produktion, og kan nøjagtigt kontrollere størrelsen og formen af det grønne, reducere forarbejdningsmængden af grønt, forarbejdningsbesvær og spild af råvarer. Således reduceres forarbejdningsmængden af sintrede produkter og defekterne og revneudbredelsen forårsaget af forarbejdningsprocessen, forarbejdningssikkerheden forbedres, og keramikkens pålidelighed forbedres.
Sprøjtestøbning er blevet bredt undersøgt inden for porøse materialer, kompositmaterialer og funktionelle materialer. Som en ny støbeproces i næsten nettostørrelse har den mange fordele, som traditionel fugestøbning ikke kan matche. I fremtiden vil forskning i fremstilling af suspenderet gylle med lav viskositet og høj fastfasevolumenfraktion, forbedring af det eksisterende gelsystem, søge efter et effektivt og ikke-giftigt nyt gelsystem, åbne nye anvendelsesområder, fremskynde industriel produktion og udvikling af automatisk kontroludstyr vil fortsat være fokus for forskningen i injektionskondensering.