一、氧化铝陶瓷凝胶注模成型影响因素的研究(论文文献综述)
陈璐[1](2021)在《碳化硅晶须增韧氧化铝陶瓷凝胶注模成型工艺研究》文中认为Al2O3陶瓷具有熔点高、硬度高、耐酸碱腐蚀以及优良的电绝缘性等优异性能,在能源、航天、机械、汽车和化工等领域都有着广泛的应用。由于氧化铝陶瓷材料所具备的特点,使其在烧结之后很难再进行二次加工。所以本实验采用了凝胶注模成型工艺,无需进行二次加工即可满足坯体的成型要求。为达到强韧化陶瓷的目的,将SiCw(碳化硅晶须)作为第二添加相,在氩气保护气无压烧结的条件下制备了SiCw/Al2O3复相陶瓷。本文的主要研究内容和结论如下:(1)研究了氧化铝粉体的表面改性和SiCw含量与料浆流变性能的关系,并对氧化铝浆料的粘度值进行了分析。研究表明,当SiCw含量达到10%时,Al2O3基陶瓷复合浆料的粘度值为67Pa·s,复合浆料的流变性能较好。(2)研究了pH值和分散剂与氧化铝浆料稳定性能的关系,对氧化铝浆料进行了Zeta电位的测定。研究表明,当料浆pH值为9、分散剂含量为1wt%时,Zeta电位的绝对值达到最大值,此时浆料处于最稳定的状态。(3)研究了SiCw含量与氧化铝陶瓷性能的关系,并对氧化铝陶瓷的气孔率、抗弯强度、断裂韧性等性能进行了分析。研究表明,当SiCw含量为10%时,SiCw/Al2O3陶瓷的抗弯强度和断裂韧性同时达到最大值,分别为48MPa和3.01MPa·m1/2。(4)本文对SiCw的强韧化机理进行了研究,并通过微观形貌等检测手段对其进行了详细的分析。研究表明,增韧相SiCw通过晶须拔出、裂纹偏转以及裂纹桥接等形式消耗了裂纹扩展能,起到了增韧氧化铝陶瓷的作用,提高了陶瓷材料的力学性能。(5)研究了烧结制度与氧化铝陶瓷性能的关系,并对氧化铝陶瓷的气孔率、抗弯强度、断裂韧性等性能进行了分析。研究表明,当烧结温度为1550℃、保温时间为3h时,SiCw/Al2O3陶瓷的抗弯强度和断裂韧性同时达到最大值,分别为82MPa和5.11MPa·m1/2。
刘杰[2](2021)在《基于3D打印模具和注凝成型的多孔陶瓷制备工艺研究》文中研究说明除了传统陶瓷普遍具有的硬度大、机械强度高、耐磨损和耐腐蚀等优点,多孔陶瓷得益于含有大量的孔隙,还具有表观体积密度小、相对质量轻、比表面积大等特性,因此在机械工程、石油化工、电子通讯、航天工程、生物医学等领域具有大量应用。但是由于陶瓷材料硬度高、熔点高、脆性大,在加工过程中很难根据需要直接去除成形,限制了传统机械成型方法在加工复杂形状陶瓷中的应用,降低了陶瓷加工的多样性。陶瓷3D打印技术的出现弥补了传统加工方式的缺点,可以直接成型复杂零件,但是存在机器成本高、工艺条件苛刻、坯体强度低、性能差等缺点。本文研究了基于3D打印模具和凝胶注模成型的多孔氧化铝陶瓷成型工艺:利用光固化成型技术制造形状复杂、精度高的树脂母模,结合凝胶注模成型工艺制备高强度多孔陶瓷坯体,干燥后再通过烧结工艺脱脂脱模,高温烧结后获得多孔陶瓷零件。这种成型工艺不仅可以较容易获得高精度和高性能的多孔陶瓷材料,并且不受零件结构的限制,还可以随时根据需要改变模具形状,以此实现复杂结构多孔陶瓷零件的净成形。通过浆料制备工艺研究,加入分散剂含量为0.4wt%,调节PH值至9,并通过球磨机球磨24h后获得了固含量为50vol%且具有良好的稳定性和分散性的氧化铝陶瓷浆料,适合用于注模工艺和多孔陶瓷的成型。系统研究了凝胶注模坯体成型工艺,探究了不同因素对坯体凝胶反应速度和坯体性能的影响规律,当单体含量为20wt%、交联剂含量为单体的1/20、引发剂含量为0.4wt%、催化剂含量为5wt%时,在室温下成型凝胶注模坯体速率适中,抗弯强度在30MPa左右。搭建了真空加压设备并制定了真空加压工艺、坯体干燥、脱脂脱模和高温烧结工艺以此成型多孔陶瓷零件。探究多孔氧化铝陶瓷的孔隙率、收缩率和抗弯强度在不同固相含量、烧结温度、添加造孔剂含量下的变化规律。当造孔剂含量为20wt%时在1500℃下烧结样品的孔隙率为62%左右。根据氧化铝陶瓷浆料的流变曲线进行建模,对其浇注过程进行模拟仿真。对比了不同浇注口和不同初始压力对填充时间的影响,结果表明当浇注口在中间,初始压力为0.03MPa时填充效果较好。
杜苗凤[3](2020)在《凝胶注模结合冷等静压成型氧化铝工艺研究》文中研究指明作为湿法成型工艺中的一种,凝胶注模成型技术将有机高分子聚合理论与传统注浆成型相结合,在成型形状复杂、尺寸不受限制的陶瓷制件领域有非常大的优势。一般情况下,高致密度陶瓷坯体更易制得高致密度陶瓷件,这在凝胶注模成型工艺中就要求陶瓷浆料的固相含量应尽可能地高,但固相含量的升高会导致浆料的粘度增大,流动性变差,使后期浇注困难,增大引入缺陷的几率,尤其在浇注薄壁大尺寸或复杂形状制件时难度更大,更容易在坯体中形成大气孔等缺陷,最终影响陶瓷制件的性能。与固相含量较高的浆料相比,固相含量较低的浆料粘度小,流动性好,制备难度低,可极大程度上降低坯体中出现大气孔等缺陷的可能性。而对于低固相含量浆料制得陶瓷坯体致密度低的问题,可以利用冷等静压各向一致的等静压力来补足,并有效解决坯体的不均匀问题。成型工艺的探索依托于材料,而Al2O3陶瓷材料因其力学性能高、耐磨、耐高温、耐化学腐蚀且原料价格低廉等优点,在航空航天、耐磨件等工程领域具有广阔的应用前景,因此本文选择该材料作为研究对象进行凝胶注模结合冷等静压工艺的研究。本文以原料、坯体和烧结体为三大支点,研究凝胶注模结合冷等静压成型工艺。选用三种特性各异的国产Al2O3粉料为原料,凝胶注模工艺为成型方法,研究原料对浆料性能和坯体性能的影响,探讨原料、浆料、坯体三者之间的影响效应,提出凝胶注模用Al2O3原料的筛选原则或方法;以Al2O3坯体为研究对象,研究冷等静压后处理工艺参数对坯体性能和烧结体致密度的影响规律;以Al2O3陶瓷的致密度为评价指标,说明该工艺成型致密Al2O3陶瓷的可行性。研究结果表明:Al2O3粉料本身的分散状态对凝胶注模用浆料、坯体和烧结体的性能有非常重要的影响,尤其是当粉料粒径达到纳米级时极易形成团聚体,团聚体会使得陶瓷浆料的流变性变差,坯体的致密度减小、结构均匀性变差,烧结体的致密度减小。粒径小、窄粒度分布、分散性良好的粉料是制得致密度高、结构均匀烧结体的前提条件。Al2O3浆料的粘度随固相含量的升高而增大。随着分散剂添加量的增多或球磨时间的延长,Al2O3浆料的粘度呈现先减小后增大的变化趋势,存在一个分散剂的最优添加量、球磨时间的最优范围使得陶瓷浆料的粘度最小,流变性最好。随着保压时间的延长,Al2O3坯体的密度呈现先增大后趋于平缓的变化趋势,当保压时间大于5min时,Al2O3坯体的相对密度基本不再发生变化。在0~500MPa之间,随着冷等静压压力的升高,Al2O3坯体的相对密度增大,当压力升高至500MPa时,坯体仍处于致密化的第二阶段。随着冷等静压压力的升高,Al2O3坯体的抗压强度呈现先增大后基本不变的趋势,当冷等静压压力达到350MPa时,强度就达到一个相对较大的值。冷等静压后处理不仅可减小由固化过程带来的不利影响,显着提高坯体的宏观结构均匀性,而且可以通过将坯体内部的大气孔转移到表面上来,由此达到消除内部缺陷的目的。随着冷等静压压力的升高,Al2O3陶瓷的密度呈现先增大后保持不变后减小的变化趋势,当压力达到350MPa时,相对密度增至极大值。相比传统高固相含量凝胶注模成型工艺,低固相含量(45vol%)凝胶注模结合冷等静压成型工艺制得的Al2O3陶瓷的致密度更高,为致密Al2O3陶瓷制件的成型提供了一种新思路。
范羽宜[4](2020)在《多孔氧化铝陶瓷制备及铝造孔机制探讨》文中研究指明铝粉作为造孔剂制备多孔氧化铝陶瓷是近年来提出研究的新技术,其优点在于金属铝的氧化产物Al2O3是诸多陶瓷材料的重要化学组成,将铝粉引入到氧化铝陶瓷材料中不仅可以造孔,而且不会导致陶瓷组分的偏离。目前该技术尚处于探索阶段,有许多问题亟待解决。本课题利用铝粉制备多孔氧化铝陶瓷,深入探讨铝粉对多孔氧化铝陶瓷性能的影响,并对其造孔机制进行探究。本论文通过干压成型制备了多孔氧化铝陶瓷,采用单因素变量法分别研究了铝粉加入量、铝粉粒度及成型压力对陶瓷性能的影响。研究发现,随着铝粉加入量的增大,陶瓷材料的烧成收缩率逐渐下降,直至达到烧成收缩率为0%,继续加入铝粉,陶瓷材料出现烧成膨胀。随着铝粉加入量的增多,陶瓷的显气孔率逐渐增多,抗弯强度逐渐下降。而随着铝粉粒径的增大,陶瓷材料的烧成收缩率逐渐增大,显气孔率逐渐下降,抗弯强度逐渐上升。随着成型压力逐渐增大,陶瓷材料的烧成收缩率逐渐减小,显气孔率逐渐增大,抗弯强度逐渐增大。本文提出以正硅酸乙酯(TEOS)为包覆原料,其水解产生的Si O2为包覆材料对金属铝粉进行包覆改性,使其耐水性增强,有效解决了铝粉容易水化而不适合湿法工艺制备多孔陶瓷的缺陷。对获得的包覆铝粉通过气体容量法在酸性环境中测定其被反应的铝含量,计算铝粉的包覆率。发现随着包覆原料质量比(TEOS/Al)的提高,铝粉的包覆率逐渐提高,铝粉的抗水解性逐渐增强。将包覆铝粉作为造孔剂制备多孔氧化铝陶瓷,探究了包覆铝粉加入量及包覆铝粉TEOS/Al质量比对陶瓷性能的影响。研究发现,包裹铝粉完全满足湿法工艺制备多孔高铝陶瓷的需要,在高铝陶瓷材料中具有良好的发泡效果。并与非包裹铝粉在高铝陶瓷材料中表现出相类似的造孔的规律性,随着包覆铝粉加入量增多,陶瓷材料的烧成收缩率逐渐下降,显气孔率逐渐增加,抗弯强度逐渐减小。研究TEOS/Al质量比对陶瓷性能的影响,发现随着TEOS/Al质量比增大,陶瓷材料的收缩率先减小后增加,显气孔率先增加后减小,抗弯强度先减小后增加。本文采用SEM对不同烧成温度下陶瓷材料的微观结构进行观察,发现当烧成温度为1100℃时,坯体中尚无液相形成,陶瓷材料内部有炸裂式开放结构的孔洞,分析认为,这是铝粉在该温度下产生氧化与蒸发-沸腾导致的结果;当烧成温度提升至1250℃,坯体中出现液相后,陶瓷材料内部有形状完整的球状气泡,这是铝粉高温氧化与蒸发-沸腾形成的空隙被高粘度的液相有效包裹后的结果。综合分析认为铝粉在陶瓷基体中的造孔机制是:铝粉的爆炸造孔和氧化膨胀造孔这两种机制协同作用的结果。
董宾宾[5](2020)在《几种水处理用陶瓷膜的制备及应用探讨》文中研究指明水资源危机严重影响人们的生产生活,采用膜分离技术对水资源进行过滤处理是目前最高效的方法之一。本论文以水资源处理为目标,研究多种先进的造孔工艺、原位固化方式和成型技术的有机结合来根据应用场合设计特定结构的多孔陶瓷微滤膜,包括前驱体转化法结合液态造孔剂工艺,前驱体转化结合油包水型乳状液模板工艺,水包油型乳状液模板法-水泥固化-流延成型工艺,发泡法-水泥固化/凝胶注模/溶胶凝胶-流延工艺以及相转化流延工艺。探索各方法的工艺要点,优化工艺流程,测试各种膜的物理性能,根据各工艺制备膜的结构特点,将其应用于不同水处理领域,重点应用在膜蒸馏和油水分离领域。第一章以含油污水和淡水资源为例介绍了水资源处理的意义,并综述了多孔陶瓷膜用于水处理的优势以及多种先进多孔陶瓷膜制备工艺。第二章介绍了本课题使用的原料和性能测试方法。第三章通过使用两种低成本的陶瓷前驱体(含氢聚硅氧烷(PHMS)和四甲基-四乙烯基-环四硅氧烷(D4Vi))和一种稳定的液态造孔剂(聚二甲基硅氧烷(PDMS))成功地实现了多孔SiOC陶瓷膜的制备。试样的孔径分布、气孔率、体积密度、抗折强度、透气和透水性能与前驱体中PDMS含量直接相关。平均孔径为0.59 μm和0.95 μ m的膜试样被分别成功应用于水包油乳液过滤和膜蒸馏实验。由于具有窄的孔径分布,所获的多孔SiOC陶瓷膜展现出高的渗透通量。第四章采用前驱体转化结合油包水型乳状液模板工艺制备多孔SiOC陶瓷膜。确定并优化了固化和干燥制度,通过调整油水体积比(2:1~1:3),试样的气孔率从25.0%增至69.5%,抗折强度从58.5±3.1MPa降低到8.1±0.6 MPa。试样内部含有大量的孔径约为30 μ m的大孔,大孔相互连通,连通孔的尺寸小于2 μ m。通过对固化环境的调控,在材料的表面形成了厚度约为20 μm,孔径为0.35~0.43nm的致密分离层,实现一步制备具有非对称结构(支撑体和致密层相结合)的SiOC陶瓷膜。第五章采用水包油型乳状液模板法-水泥固化-流延成型工艺制备多孔氧化铝-六铝酸钙陶瓷膜。通过调整油水体积比(1:1~4:1),试样的气孔率由45.6%增至67.3%,抗折强度由64.3MPa降低到31.8MPa,平均孔径由1.7 u m增至2.4μ m。此外,通过简单地将水包油型乳状液造孔技术与材料表面疏水改性技术相结合,成功地实现了自清洁轻质混凝土的一步制备。通过调整油水比例,试样气孔率(56.3-77.4%)和密度(1.53-0.63g·cm-3)可精确调控。试样具有超疏水性(水接触角为166°)和出色的防污功能。试样在多种恶劣环境下可保持稳定的超疏水性,包括高温热处理,机械磨损和化学腐蚀。此外,试样具有较高的声音吸收系数和低的导热系数。第六章采用发泡法结合流延工艺成功制备了多孔氧化铝基陶瓷膜。采用水泥固化,凝胶注模和二氧化硅溶胶凝胶实现了气泡原位固化。通过调节发泡剂的用量,制备出气孔率在64.8%~80.5%范围内和抗折强度在39.6±0.9~2.1±1.OMPa范围内的试样。该试样适于用作污水处理用曝气盘。采用凝胶注模固化工艺,可制备出高气孔率(88.3%)和抗折强度为4.5±0.2 MPa的多孔氧化铝陶瓷膜。相互连接的孔结构和疏水特性为试样提供了巨大的吸油能力。气体和油的高渗透率为处理含油废水提供了一个简单方法,即通过吸油-吹出的方式实现污水处理和油的收集。第七章采用相转化流延法制备多孔六铝酸钙陶瓷膜。试样具有小的烧结线收缩,无形变,高气孔率,低导热率以及高透气透水性能。利用PDMS成功实现了表面疏水改性。相比于相转化制备多孔氧化铝陶瓷膜,本课题制备的试样在膜蒸馏实验中展现出较高的膜通量。第八章采用乳状液法制备SiOC微球并将其应用于锂离子电池负极材料。在表面活性剂的作用下,通过使用两种低成本的陶瓷前驱体(PHMS和D4Vi)和稳定的造孔剂(PDMS),成功地实现了 SiOC微球的简单制备。SiOC微球的粒径小(~35μm)和比表面积高(217 m2·g-1)。通过测试其电化学性能,SiOC负极由于其致密而坚硬的表面以及高度多孔的内部结构而具有高容量和出色的长循环性能。第九章总结全文,并提出展望。
林咸参[6](2020)在《基于三周期极小曲面的石墨/氧化铝导电复合材料的制备及其性能研究》文中提出碳/陶复合材料因兼具陶瓷的高强度、高化学稳定性和碳材料的高导电性,在抗氧化、耐腐蚀等传统金属和高分子材料无法使用的空白领域内应用前景广阔。而设计控制功能相在其基体内的分布状态是保证复合材料整体性能的重点和关键点,本文将石墨3D打印与陶瓷凝胶注模成型工艺相结合,通过对石墨骨架结构的设计制备实现对材料性能的宏观调控:首先优化设计石墨多孔骨架结构,结构基于数学上已知的三周期极小曲面,它的特点在于平均曲率为零、大比表面积,能有效避免集中应力的产生,可以很好的契合本文的设计要求,再利用选择性激光烧结3D技术(Selective Laser Sintering,SLS)将石墨粉末制成所设计的三维骨架结构,之后结合凝胶注模动态成型工艺石墨骨架/陶瓷基体的一次性整体成型,系统研究坯体干燥、一体化高温脱脂烧结成制度,并分析石墨的分布状态对材料的电学性能和力学性能的影响,为开发高性能石墨导电材料提供了新的思路。研究结果如下:(1)以保证结构电学性能为前提,降低石墨用量为目标,通过对基于不同极小曲面(Gyriod、IWP、Diamond)的石墨结构以及在其不同结构参数(晶格周期、增厚厚度)下进行电学性能进行有限元模拟,研究其电导率变化。结果发现:基于Gyriod曲面的石墨结构表选出最优异的电学性能,且当结构体积一定时,结构的导电率都随着晶格周期的增加而增加,为后期选择合适的骨架结构提供了参考。(2)通过SLS技术成功制备出具备极小曲面特征的石墨骨架,并针对刚打印骨架内部稀疏多孔,性能差的状况确定了二次固化、浸渍酚醛树脂、碳化、浸渍硅溶胶、高温烧结一系列后处理强化工艺路线。结果表明:经过处理后的试样,内部孔隙通过渗透被树脂有效填充,经过高温碳化促进了骨架的致密度并提升了导电性,密度可达到1.24g/cm3,电导率达183.80S/cm。(3)以降低陶瓷收缩率、确保浆料充型能力为目标,研究了凝胶注模成型中各个工艺参数对制备低粘度、高固相陶瓷浆料的影响。结果发现,分散剂选择聚丙烯酸钠加入量为1.2wt%,搅拌时间1.5~2h,p H值取9时粘度最低;有机单体含量用量在12~18wt%,有机单体:交联剂≥10时凝胶性质好。并探索了浆料的真空除气以及引发剂、催化剂对固化时间的影响。(4)通过对石墨骨架浸渍硅溶胶再与陶瓷浆料复合固化,在经过后期高温烧结可以在界面处生成晶须状碳化硅改善两相的界面结合情况。并探索了不同的颗粒级配方案、一体化冷冻干燥、烧结助剂、脱脂排胶以及分段高温烧结升温速率和终烧温度对实现复杂结构石墨/陶瓷的“净成形”制备的影响,收缩率仅为1.4%,并通过对材料性能研究表明:在石墨含量不变的情况下,石墨骨架分布的相对越弥散,材料的导电性和抗压强度越好,这为后期降低石墨含量提升材料性能提供了借鉴基础。
童亚琦,郑彧,袁帅,张伟儒,张哲[7](2020)在《半导体用陶瓷绝缘基板成型方法研究》文中指出陶瓷材料是半导体器件,特别是大功率半导体器件绝缘基板的重要材料体系。随着半导体器件向大功率化、高频化的不断发展,对陶瓷绝缘基片的导热性和力学性能都提出了更高的要求。成型是陶瓷基板的制备过程的关键环节,也是陶瓷基板制备的难点。本文介绍了流延成型、凝胶注模成型和新型3D打印成型等几种基板成型方法,分析了不同成型方法的特点、优势及技术难点。介绍了了近年来国内外陶瓷基板成型的研究现状,并对其未来发展及应用进行了展望。
杨洁[8](2019)在《利用分散剂失效原位凝固注模成型制备陶瓷材料及性能研究》文中研究表明陶瓷成型工艺是获得高性能、高可靠性陶瓷及其复合材料的关键工序之一。陶瓷分散剂失效原位凝固注模成型工艺是通过分散剂的可控失效来实现陶瓷悬浮体原位固化的一种新型成型方式。针对氮化铝粉体易水解的特性及碳纳米管在氧化铝悬浮体分难以分散等问题,本论文基于分散剂的分散稳定机制,选取相应的分散剂,制备了高固相含量、低粘度的非水基氮化铝陶瓷悬浮体和碳纳米管-氧化铝混合陶瓷悬浮体;利用陶瓷分散剂失效工艺原理,实现了非水基氮化铝悬浮体和碳纳米管-氧化铝混合悬浮体的原位凝固;并结合烧结工艺获得了性能良好的氮化铝陶瓷和碳纳米管-氧化铝复合陶瓷材料。主要研究内容及所得结论如下:(1)依据分散剂的分散稳定机制,采用油酸作为分散剂,正辛烷作为溶剂,实现了氮化铝粉体在有机溶剂中的稳定分散;研究了分散剂添加量以及固相含量对悬浮体流变性能的影响,通过控制油酸的用量和悬浮体固相含量,制备了分散性良好的半空位稳定非水基氮化铝悬浮体。(2)采用低温诱导分散剂失效原位凝固注模成型工艺,低温下油酸从溶剂中析出,实现了半空间位阻稳定氮化铝悬浮体的原位凝固。研究了温度和固相含量对氮化铝悬浮体凝胶行为以及氮化铝陶瓷坯体与烧结体性能的影响。(3)采用聚异丁烯和马来酸酐共聚物Isobam作为分散剂,制备分散性良好的碳纳米管悬浮液和氧化铝陶瓷悬浮体,通过对Isobam的用量控制以及pH的调节制备了静电空间位阻稳定的碳纳米管-氧化铝混合悬浮体,研究了分散剂添加量、pH值对碳纳米管悬浮液以及氧化铝悬浮体分散性能的影响。(4)利用Isobam自凝胶的特性,高温下Isobam在悬浮体中发生交联或搭桥,实现了碳纳米管-氧化铝混合悬浮体的原位凝固;研究了温度和碳纳米管添加量对混合悬浮体流变性能、复合陶瓷坯体以及烧结体性能的影响。通过聚电解质分散剂Isobam交联失效可以制备碳纳米管-氧化铝复合陶瓷,使碳纳米管在氧化铝基体中均匀分布,有效的提升了氧化铝陶瓷材料的力学性能。
吕琳[9](2019)在《预烧粉结合Isobam基凝胶注模成型低收缩氧化铝陶瓷的研究》文中指出陶瓷能够作为优良的结构材料,可归因于其拥有一系列卓越的性能,如机械强度高、硬度高、化学稳定性好、耐磨性好等。然而,陶瓷在生产时有一个致命的缺点,即烧结密实化过程中会产生一定的固有线性收缩来消除孔隙,一旦收缩不均匀就会引起陶瓷的尺寸偏差、变形和开裂等问题,这极大的限制了陶瓷在大尺寸、复杂形状部件等方面的进一步应用。低收缩陶瓷可以做到在制备过程中尺寸仅发生微小的变化,不仅能够提高产品的成品率,而且能够降低加工成本,在尺寸要求严格的产业领域有着良好的应用前景。因此,对低收缩陶瓷的研究引起了广大学者的关注,同时也成为了陶瓷发展的重要方向。为了能够制备出性能卓越的低收缩氧化铝陶瓷,本文首次将预烧粉填充法和Isobam基凝胶注模成型工艺相结合。我们首先对氧化铝-Isobam基凝胶注模成型工艺进行了优化,因为当悬浮体固相含量较高时,仅Isobam达不到理想的分散效果,因此选择羧酸来辅助分散。通过研究悬浮体Zeta电位、粘度和湿坯的屈服应力、弹性模量,从各种羧酸中发现了有效降低粘度并对湿坯凝胶强度影响最小的添加剂。结果表明,当取用0.5 wt%Isobam、0.04 wt%的邻苯二甲酸(PA)和0.03 wt%的二水合草酸(OA)配制固相含量为54vol%的悬浮体时,可得到抗弯强度和韦伯模量分别为448±44 MPa和12.1的氧化铝陶瓷。其次是对预烧氧化铝粉的制备与性质进行了研究。由于预烧粉在低收缩氧化铝陶瓷制备中有极其重要的作用,因此优化预烧氧化铝粉的制备工艺具有重要意义。通过研究预烧氧化铝粉的收缩率、球磨时间和微观形貌,确定了制备预烧氧化铝粉的最佳工艺。结果表明,有效的烧结保温时间和球磨时间分别为0.5 h和48 h。最后是对低收缩氧化铝陶瓷的制备与性质进行了研究。通过分别研究预烧氧化铝粉的添加量和预烧温度对悬浮体粘度、烧结体力学性能和微观结构的影响,确定了最佳的添加量和预烧温度。结果表明,在预烧氧化铝粉的预烧温度和添加量分别为1600°C和60 wt%的条件下,配制固相含量为58 vol%的悬浮体时,可得到抗弯强度为294.5±33.0MPa、线收缩率为7.79%以及致密度为91.5%的低收缩氧化铝陶瓷。综上所述,本文的研究成果拓宽了Isobam在高固相含量悬浮体中的使用范围,为低收缩陶瓷的深入研究和应用奠定了基础,提供了新思路和新方法,为大尺寸复杂形状陶瓷的产业化提供了新途径。
王帅[10](2019)在《多孔氧化铝陶瓷微观结构的调控及热冲击性能研究》文中研究指明氧化铝陶瓷因其耐高温、耐腐蚀、化学稳定性优异等特性,在熔融金属过滤器、高温气体净化过滤器等高温工程领域具有广泛应用。在高温领域应用中陶瓷材料不可避免受到热冲击的影响,而陶瓷材料较差的热冲击性能可能使其在使用过程中发生灾难性破坏,因此提高陶瓷材料的热冲击性能具有重要意义。在此背景下,本文采用凝胶注模-添加造孔剂法将孔引入氧化铝陶瓷,通过调节陶瓷材料微观结构来实现材料力学性能与热冲击性能的改善。首先研究了不同种类分散剂、pH、分散剂含量、球磨时间及固相含量对凝胶注模陶瓷浆料粘度的影响,当以六偏磷酸钠为分散剂、pH为13、分散剂含量为0.6%及球磨时间为5 h时制备了本实验最佳陶瓷浆料。并采用此浆料,通过调节固相含量(30-50 vol%)、淀粉造孔剂添加量(0-62 vol%)制备了孔隙率为30-70%的多孔氧化铝陶瓷,详细分析了固相含量及造孔剂添加量对多孔氧化铝陶瓷孔隙率的影响。同时,通过控制交联聚乙烯微球造孔剂颗粒尺寸(3.41、13.14、39.36及69.86μm)制备了相同孔隙率孔径大小分别为4、10、30及62μm的多孔氧化铝陶瓷。除此之外,研究了不同种类造孔剂所制备的多孔氧化铝陶瓷的孔形状,酵母造孔剂得到椭球形孔形状,碳粉造孔剂得到层状、柱状、多边形状多种形状并存的孔形状,交联聚乙烯微球造孔剂得到球形孔形状,棒状微米晶造孔剂得到棒状孔形状。研究了孔隙率对多孔氧化铝陶瓷力学性能及热冲击性能的影响。其中抗压强度、抗弯强度、断裂韧性及弹性模量均随着多孔氧化铝陶瓷孔隙率的增加而降低,并且外来孔的引入影响了各力学性能和孔隙率之间的变化趋势。与临界裂纹尺寸随着气孔率的增加而增加的趋势一致,多孔氧化铝陶瓷的残余强度保持率随着孔隙率的增加而增加,即热冲击损伤抗性随着气孔率的增加逐渐增强。多孔氧化铝陶瓷的临界温差随着孔隙率的增加呈现出先增加后降低的趋势,即热冲击断裂抗性随着孔隙率的增加呈现出先增强后减弱。当孔隙率为55%时,多孔氧化铝陶瓷具有匹配较好的热冲击损伤抗性和热冲击断裂抗性。研究了不同孔径大小对多孔氧化铝陶瓷力学性能及热冲击性能的影响。其中在孔径大小为4-30μm区间内,线性收缩率、抗弯强度及弹性模量随着孔径的增加基本无变化,断裂韧性随着孔径的增加有着小幅度的增加。临界裂纹尺寸、残余强度保持率及临界温差均随着孔径大小的增加而增加,即热冲击损伤抗性和热冲击断裂抗性随着孔径的增加达到了同时增强的效果。当孔径大小达到62μm时,由于材料的微观结构的改变,造成了抗弯强度、断裂韧性及弹性模量均出现了骤增,但也出现了热冲击损伤抗性和热冲击断裂抗性同时降低的情况。
二、氧化铝陶瓷凝胶注模成型影响因素的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、氧化铝陶瓷凝胶注模成型影响因素的研究(论文提纲范文)
(1)碳化硅晶须增韧氧化铝陶瓷凝胶注模成型工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 凝胶注模成型工艺 |
1.2.1 凝胶注模成型工艺的应用 |
1.2.2 凝胶注模成型工艺的研究现状 |
1.3 碳化硅晶须增韧氧化铝陶瓷 |
1.3.1 晶须增韧氧化铝陶瓷的研究现状 |
1.3.2 碳化硅晶须增韧氧化铝陶瓷的研究现状 |
1.4 课题研究目的及意义 |
1.5 研究内容 |
第2章 试验材料与方法 |
2.1 实验原料及设备 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验设备及型号 |
2.2 实验过程及工艺路线 |
2.2.1 技术工艺路线 |
2.2.2 晶须增强凝胶注模成型制备氧化铝陶瓷的工艺过程 |
2.3 仪器及测试方法 |
2.3.1 浆料流变性能测试 |
2.3.2 Zeta电位稳定性能测试 |
2.3.3 红外光谱测试 |
2.3.4 X射线衍射(XRD)分析 |
2.3.5 气孔率测试 |
2.3.6 弯曲强度测试 |
2.3.7 断裂韧性测试 |
2.3.8 烧结收缩率测试 |
2.3.9 SEM分析 |
第3章 复合浆料的稳定性及流变特性的研究 |
3.1 氧化铝粉体的表面改性 |
3.2 稳定分散理论 |
3.2.1 悬浮液的稳定 |
3.2.2 悬浮液中颗粒之间的相互作用势 |
3.3 p H值和分散剂对料浆稳定性的影响 |
3.4 碳化硅晶须含量对浆料流变特性的影响 |
第4章 碳化硅晶须含量及温度制度对氧化铝陶瓷的影响 |
4.1 碳化硅晶须含量对氧化铝陶瓷的影响 |
4.1.1 微观组织结构分析 |
4.1.2 碳化硅晶须含量对氧化铝陶瓷气孔率及烧结收缩率的影响 |
4.1.3 碳化硅晶须含量对氧化铝陶瓷力学性能的影响 |
4.2 烧结温度对氧化铝陶瓷的影响 |
4.2.1 微观组织结构分析 |
4.2.2 烧结温度对氧化铝陶瓷的气孔率及烧结收缩率的影响 |
4.2.3 烧结温度对氧化铝陶瓷力学性能的影响 |
4.3 保温时间对氧化铝陶瓷的影响 |
4.3.1 微观组织结构分析 |
4.3.2 保温时间对氧化铝陶瓷气孔率及烧结收缩率的影响 |
4.3.3 保温时间对氧化铝陶瓷力学性能的影响 |
第5章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(2)基于3D打印模具和注凝成型的多孔陶瓷制备工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 多孔陶瓷材料概述 |
1.2 多孔陶瓷材料应用 |
1.2.1 过滤材料 |
1.2.2 隔热材料 |
1.2.3 催化剂载体 |
1.2.4 吸声材料 |
1.2.5 生物材料 |
1.3 多孔陶瓷材料传统成型工艺 |
1.3.1 添加造孔剂法 |
1.3.2 颗粒堆积法 |
1.3.3 发泡法 |
1.3.4 泡沫浸渍法 |
1.3.5 凝胶注模工艺 |
1.4 多孔陶瓷材料3D打印成型工艺 |
1.4.1 选择性激光烧结技术 |
1.4.2 分层实体制造技术 |
1.4.3 光固化成型技术 |
1.4.4 挤出冷冻成型技术 |
1.4.5 直写成型技术 |
1.5 3D打印/凝胶注模复合成型工艺 |
1.6 研究的意义和内容 |
1.6.1 研究的意义 |
1.6.2 研究的内容 |
第二章 实验工艺路线及性能测试 |
2.1 实验材料及设备 |
2.1.1 陶瓷材料 |
2.1.2 3D打印母模材料 |
2.1.3 凝胶体系 |
2.1.4 分散剂选择 |
2.2 工艺路线 |
2.3 性能测试及实验设备 |
2.3.1 Zeta电位测试 |
2.3.2 陶瓷浆料流变学测试 |
2.3.3 体积密度和孔隙率测试 |
2.3.4 收缩率测试 |
2.3.5 抗弯强度测试 |
2.3.6 热重分析 |
2.3.7 形貌分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 凝胶注模成型浆料流变性能研究 |
3.1 PH值对浆料的影响 |
3.2 分散剂含量对浆料的影响 |
3.3 固相含量对浆料的影响 |
3.4 球磨时间对浆料的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 凝胶注模成型工艺及性能研究 |
4.1 凝胶过程影响因素 |
4.1.1 凝胶反应的基本原理 |
4.1.2 单体含量对凝胶反应的影响 |
4.1.3 单体与交联剂比例对凝胶反应的影响 |
4.1.4 引发剂含量对凝胶反应的影响 |
4.1.5 催化剂含量对凝胶反应的影响 |
4.1.6 起始温度对凝胶反应的影响 |
4.2 真空加压工艺设计及其对浆料注模的影响 |
4.3 坯体干燥工艺设计 |
4.3.1 坯体干燥制度 |
4.3.2 坯体干燥工艺曲线 |
4.4 生坯抗弯强度影响因素 |
4.4.1 单体含量对坯体抗弯强度的影响 |
4.4.2 引发剂含量对坯体抗弯强度的影响 |
4.4.3 固相含量对坯体抗弯强度的影响 |
4.5 陶瓷烧结工艺设计 |
4.5.1 脱脂脱模一体化烧结 |
4.5.2 陶瓷高温烧结 |
4.6 多孔陶瓷性能影响因素 |
4.6.1 固相含量对多孔陶瓷的影响 |
4.6.2 烧结温度对多孔陶瓷性能的影响 |
4.6.3 添加造孔剂对多孔陶瓷性能的影响 |
4.7 零件的外形尺寸控制 |
4.7.1 收缩率影响因素的正交分析 |
4.7.2 外形尺寸控制 |
4.8 本章小结 |
第五章 浆料注模的计算机模拟 |
5.1 流体注模计算机模拟相关研究 |
5.2 陶瓷浆料流变模型 |
5.2.1 流变特性 |
5.2.2 流变模型 |
5.2.3 模型拟合 |
5.3 Fluent仿真 |
5.3.1 母模及流体模型建立 |
5.3.2 材料、边界条件及计算模型设定 |
5.3.3 仿真结果讨论 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
(3)凝胶注模结合冷等静压成型氧化铝工艺研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
第一章 引言 |
第二章 文献综述 |
2.1 凝胶注模成型工艺(gel-casting) |
2.2 氧化铝陶瓷粉体 |
2.3 凝胶注模用陶瓷浆料 |
2.3.1 陶瓷浆料的稳定分散机制 |
2.3.2 陶瓷粉料对浆料流变性的影响 |
2.3.3 固相含量对浆料流变性的影响 |
2.3.4 分散剂对浆料流变性的影响 |
2.3.5 球磨工艺对浆料流变性的影响 |
2.4 陶瓷坯体 |
2.4.1 坯体的颗粒堆积结构 |
2.4.2 坯体内部缺陷 |
2.5 冷等静压技术 |
2.5.1 基本原理 |
2.5.2 作用效应 |
2.5.2.1 冷等静压对氧化物陶瓷粉体的作用效应 |
2.5.2.2 冷等静压对陶瓷坯体的作用效应 |
2.6 课题的提出 |
第三章 试验及性能测试方法 |
3.1 试验原料和设备 |
3.1.1 试验原料 |
3.1.2 试验设备 |
3.2 试验流程 |
3.3 性能测试方法 |
3.3.1 浆料粘度测试 |
3.3.2 坯体密度(d_0)测试 |
3.3.3 坯体抗压强度(δ_0)测试 |
3.3.4 烧结体密度(d)测试 |
3.3.5 显微结构分析 |
第四章 氧化铝凝胶注模成型工艺研究 |
4.1 样品制备 |
4.2 试验结果 |
4.2.1 原料分析 |
4.2.2 氧化铝浆料性能 |
4.2.2.1 固相含量和原料特性对氧化铝浆料流变性的影响 |
4.2.2.2 分散剂添加量和原料特性对氧化铝浆料流变性的影响 |
4.2.2.3 球磨时间对氧化铝浆料流变性的影响 |
4.2.2.4 原料特性对氧化铝浆料分散性的影响 |
4.2.3 氧化铝坯体性能 |
4.2.3.1 氧化铝坯体密度测试方法讨论 |
4.2.3.2 氧化铝坯体的性能 |
4.2.3.3 氧化铝坯体的显微结构 |
4.3 本章小结 |
第五章 冷等静压后处理效应研究 |
5.1 试验方法 |
5.2 试验结果 |
5.2.1 冷等静压工艺对氧化铝坯体致密度的影响 |
5.2.1.1 冷等静压保压时间对氧化铝坯体致密度的影响 |
5.2.1.2 冷等静压压力对氧化铝坯体致密度的影响 |
5.2.2 冷等静压对氧化铝坯体性能的影响 |
5.2.2.1 冷等静压压力对氧化铝坯体强度的影响 |
5.2.2.2 冷等静压对氧化铝坯体结构均匀性的作用 |
5.2.3 冷等静压后处理对氧化铝陶瓷致密化的影响 |
5.2.3.1 冷等静压压力对氧化铝陶瓷致密度的影响 |
5.2.3.2 冷等静压压力对氧化铝陶瓷显微结构的影响 |
5.2.4 凝胶注模低固相含量氧化铝结合冷等静压工艺效果评价 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论及展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间发表的学术论文和参加科研情况 |
(4)多孔氧化铝陶瓷制备及铝造孔机制探讨(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 铝粉概况 |
2.1.1 铝粉的性质 |
2.1.2 铝粉的应用 |
2.2 多孔氧化铝陶瓷的概况 |
2.2.1 多孔氧化铝陶瓷的应用 |
2.2.2 多孔氧化铝陶瓷的制备技术 |
2.3 本课题的研究目的、意义及主要研究内容 |
2.3.1 研究目的与意义 |
2.3.2 主要研究内容 |
3 实验部分 |
3.1 实验原料与仪器 |
3.1.1 实验原料 |
3.1.2 实验仪器 |
3.2 实验方案 |
3.3 实验工艺 |
3.3.1 干压成型制备多孔氧化铝陶瓷 |
3.3.2 注浆成型制备多孔氧化铝陶瓷 |
3.3.3 金属铝粉造孔机制的探讨 |
3.4 性能测试及表征 |
3.4.1 多孔氧化铝陶瓷显气孔率和体积密度的测试 |
3.4.2 烧成线收缩率测试 |
3.4.3 抗弯强度的测定 |
3.4.4 多孔氧化铝陶瓷微观形貌观察 |
3.4.5 包覆率的测定 |
4 结果分析与讨论 |
4.1 干压成型制备多孔氧化铝陶瓷 |
4.1.1 铝粉加入量对多孔氧化铝陶瓷性能的影响 |
4.1.2 铝粉粒度对多孔氧化铝陶瓷性能的影响 |
4.1.3 成型压力对多孔氧化铝陶瓷性能的影响 |
4.1.4 小结 |
4.2 注浆成型制备多孔氧化铝陶瓷 |
4.2.1 包覆质量比(TEOS/Al)对铝粉包覆率的影响 |
4.2.2 包覆铝粉加入量对多孔氧化铝陶瓷性能的影响 |
4.2.3 铝粉包覆程度对多孔氧化铝陶瓷性能的影响 |
4.2.4 小结 |
4.3 铝粉造孔多孔陶瓷形成机理的探讨 |
5 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 :硕士期间的研究成果 |
(5)几种水处理用陶瓷膜的制备及应用探讨(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 水处理 |
1.2.1 含油废水 |
1.2.2 膜蒸馏 |
1.3 陶瓷分离膜 |
1.3.1 有机前驱体转化 |
1.3.2 传统陶瓷粉体 |
1.3.3 原位固化工艺 |
1.3.4 成型方法 |
1.3.5 表面疏水 |
1.4 论文研究思路 |
参考文献 |
第二章 实验原料及主要测试方法 |
2.1 实验原料及设备 |
2.2 性能测试 |
第三章 多孔SiOC陶瓷膜的制备及其油水分离和膜蒸馏应用研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 实验过程 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 热解温度的确定 |
3.3.2 PDMS加入量对试样性能的影响 |
3.3.3 油水分离实验 |
3.3.4 表面疏水改性 |
3.3.5 膜蒸馏实验 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 油包水型乳状液模板法制备多孔SiOC陶瓷(膜) |
4.1 引言 |
4.2 实验 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 微观结构 |
4.3.2 气孔率,体积密度及抗折强度 |
4.4 非对称结构多孔SiOC陶瓷膜 |
4.5 本章小结 |
参考文献 |
第五章 水包油型乳状液模板法制备多孔氧化铝-六铝酸钙陶瓷膜 |
5.1 引言 |
5.2 实验 |
5.2.1 多孔氧化铝-六铝酸钙陶瓷膜的制备工艺 |
5.2.2 自清洁轻质混凝土的制备工艺 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 多孔氧化铝-六铝酸钙陶瓷膜 |
5.3.2 自清洁轻质混凝土 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 泡沫流延法制备氧化铝基多孔陶瓷膜 |
6.1 引言 |
6.2 实验 |
6.2.1 发泡法-水泥固化-流延成型工艺 |
6.2.2 发泡法-凝胶-流延成型工艺 |
6.2.3 发泡法-溶胶凝胶-流延成型工艺 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 多孔氧化铝-六铝酸钙陶瓷膜 |
6.3.2 多孔氧化铝陶瓷膜 |
6.3.3 多孔氧化铝-莫来石多孔陶瓷膜 |
6.4. 本章小结 |
参考文献 |
第七章 相转化流延制备六铝酸钙多孔陶瓷膜 |
7.1 引言 |
7.2 实验 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 烧结行为 |
7.3.2 微观结构 |
7.3.3 孔径分布及热导率 |
7.3.4 疏水修饰与膜蒸馏实验 |
7.4 本章小结 |
参考文献 |
第八章 乳状液法制备SiOC微球及其在锂离子电池中的应用 |
8.1 引言 |
8.2 实验 |
8.3 结果与讨论 |
8.4 本章小结 |
参考文献 |
第九章 总结与展望 |
9.1 全文总结 |
9.2 展望 |
攻读博士期间发表论文及专利 |
致谢 |
(6)基于三周期极小曲面的石墨/氧化铝导电复合材料的制备及其性能研究(论文提纲范文)
内容摘要 |
abstract |
选题的依据与意义 |
国内外文献资料综述 |
1.绪论 |
1.1 石墨/陶瓷导电复合材料 |
1.2 三维互穿网络结构复合材料 |
1.3 实现石墨TPMS的手段:3D打印 |
1.4 3D打印/陶瓷凝胶注模制备复合材料 |
1.5 研究思路与研究内容 |
2石墨极小曲面结构骨架的优化数值模拟 |
2.1 骨架结构的设计思路 |
2.2 导电行为数值模拟过程 |
2.3 结果与讨论 |
2.4 本章小结 |
3.石墨骨架的制备及其性能研究 |
3.1 实验原料及设备 |
3.2 石墨骨架的制备 |
3.3 二次固化 |
3.4 后处理强化工艺研究 |
3.5 结果分析 |
3.6 本章小结 |
4.凝胶注模成型工艺参数的研究 |
4.1 实验流程 |
4.2 浆料的影响因素 |
4.3 有机单体与交联剂对固化凝胶的影响 |
4.4 引发剂催化剂对凝胶时间的影响 |
4.5 凝胶陶瓷浆料除气处理 |
4.6 本章小结 |
5.石墨/陶瓷复合材料的制备及性能研究 |
5.1 石墨骨架表面预处理 |
5.2 干燥制度 |
5.3 脱脂烧模一体化工艺 |
5.4 复合材料的性能研究 |
5.5 本章小结 |
6.结论和展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 :攻读工程硕士学位期间发表的部分科研成果 |
致谢 |
(7)半导体用陶瓷绝缘基板成型方法研究(论文提纲范文)
1 陶瓷基板制备工艺流程 |
2 陶瓷基板的流延成型 |
3 陶瓷基板的凝胶注模成型 |
4 陶瓷基板的3D打印成型 |
5 结语 |
(8)利用分散剂失效原位凝固注模成型制备陶瓷材料及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 先进陶瓷材料胶态成型工艺 |
1.2.1 凝胶注模成型 |
1.2.2 直接凝固注模成型 |
1.2.3 水解辅助固化成型 |
1.2.4 胶态振动注模成型 |
1.2.5 温度诱导絮凝成型 |
1.3 先进陶瓷基复合材料胶态成型工艺 |
1.3.1 溶胶-凝胶法 |
1.3.2 电泳浇注 |
1.4 陶瓷分散剂失效原位凝固注模成型 |
1.4.1 分散剂作用机理 |
1.4.2 陶瓷分散剂失效原位凝固注模成型工艺 |
1.5 本论文工作的目的和意义、研究内容 |
1.5.1 本论文工作的目的和意义 |
1.5.2 本论文工作的研究内容 |
第2章 实验内容及方法 |
2.1 实验原料及设备 |
2.1.1 实验所需粉体 |
2.1.2 主要试剂 |
2.1.3 主要仪器设备 |
2.2 实验过程 |
2.2.1 非水基氮化铝单相陶瓷的制备 |
2.2.2 水基碳纳米管-氧化铝复相陶瓷的制备 |
2.3 分析与表征 |
2.3.1 粘度测试 |
2.3.2 Zeta电位测试 |
2.3.3 物相分析 |
2.3.4 相对密度测试 |
2.3.5 力学性能测试 |
2.3.6 收缩率测试 |
2.3.7 微观结构测试 |
第3章 油酸制备半空间位阻稳定的非水基氮化铝悬浮体 |
3.1 油酸添加量对氮化铝悬浮体粘度的影响 |
3.2 固相含量对氮化铝悬浮体粘度的影响 |
3.3 本章小结 |
第4章 低温诱导分散剂失效原位凝固制备氮化铝陶瓷 |
4.1 温度对氮化铝悬浮体粘度的影响 |
4.2 氮化铝坯体的性能研究 |
4.2.1 固相含量对氮化铝坯体收缩率的影响 |
4.2.2 固相含量对氮化铝坯体固化时间以及抗压强度的影响 |
4.2.3 氮化铝坯体及其微观形貌 |
4.3 氮化铝陶瓷的性能研究 |
4.3.1 氮化铝陶瓷的物相分析 |
4.3.2 固相含量对氮化铝陶瓷密度以及抗弯强度的影响 |
4.3.3 氮化铝陶瓷及其微观形貌 |
4.4 本章小结 |
第5章 Isobam制备静电空间位阻稳定的碳纳米管-氧化铝混合悬浮体 |
5.1 Isobam添加量及pH值对氧化铝悬浮体zeta电位的影响 |
5.2 Isobam添加量及pH值对碳纳米管悬浮液分散性能的影响 |
5.3 本章小结 |
第6章 聚合物电解质分散剂失效原位凝固制备碳纳米管-氧化铝陶瓷 |
6.1 温度对碳纳米管-氧化铝复合悬浮体粘度的影响 |
6.2 碳纳米管添加量对混合悬浮体流变性能的影响 |
6.2.1 碳纳米管添加量对混合悬浮体粘度的影响 |
6.2.2 碳纳米管添加量对混合悬浮体凝胶过程的影响 |
6.3 碳纳米管-氧化铝复合陶瓷坯体的性能研究 |
6.3.1 碳纳米管添加量对复合陶瓷坯体收缩率的影响 |
6.3.2 碳纳米管添加量对复合陶瓷坯体抗压强度以及固化时间的影响 |
6.3.3 碳纳米管-氧化铝复合陶瓷坯体及其微观形貌 |
6.4 碳纳米管-氧化铝复合陶瓷的性能研究 |
6.4.1 碳纳米管-氧化铝复合陶瓷的物相分析 |
6.4.2 碳纳米管添加量对复合陶瓷密度的影响 |
6.4.3 碳纳米管添加量对复合陶瓷抗弯强度以及断裂韧性的影响 |
6.4.4 碳纳米管-氧化铝复合陶瓷及其微观形貌 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 |
(9)预烧粉结合Isobam基凝胶注模成型低收缩氧化铝陶瓷的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 凝胶注模成型工艺研究综述 |
1.2.1 凝胶注摸成型工艺简介 |
1.2.2 凝胶注模成型工艺研究进展 |
1.2.3 凝胶注模成型工艺的应用 |
1.3 氧化铝陶瓷概述 |
1.3.1 氧化铝陶瓷的类型 |
1.3.2 氧化铝的晶型 |
1.3.3 氧化铝陶瓷的性能与应用 |
1.3.4 氧化铝陶瓷成型工艺 |
1.4 低收缩陶瓷常用制备方法 |
1.4.1 反应烧结法 |
1.4.3 预烧粉填充法 |
1.5 课题的提出及研究内容 |
1.5.1 课题的提出及研究意义 |
1.5.2 研究内容 |
第二章 氧化铝-Isobam基凝胶注模成型工艺的优化 |
2.1 引言 |
2.2 实验内容与方法 |
2.2.1 实验原料及设备 |
2.2.2 样品制备过程 |
2.2.3 分析与表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 羧酸对氧化铝悬浮体Zeta电位的影响 |
2.3.2 羧酸对氧化铝悬浮体粘度的影响 |
2.3.3 羧酸对氧化铝陶瓷湿坯力学性能的影响 |
2.3.4 氧化铝陶瓷力学性能 |
2.4 本章小结 |
第三章 预烧氧化铝粉的制备与性质研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验内容与方法 |
3.2.1 实验原料及设备 |
3.2.2 样品制备过程 |
3.2.3 分析与表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 预烧温度对预烧氧化铝粉收缩率的影响 |
3.3.2 球磨时间对预烧氧化铝粉粒径的影响 |
3.3.3 预烧温度对预烧氧化铝粉微观形貌的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 低收缩氧化铝陶瓷的制备与性能的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验内容与方法 |
4.2.1 实验原料及设备 |
4.2.2 样品制备过程 |
4.2.3 分析与表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 预烧氧化铝粉对低收缩氧化铝陶瓷悬浮体粘度的影响 |
4.3.2 预烧氧化铝粉对低收缩氧化铝陶瓷力学性能的影响 |
4.3.3 预烧氧化铝粉对低收缩氧化铝陶瓷微观结构的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 全文总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
致谢 |
(10)多孔氧化铝陶瓷微观结构的调控及热冲击性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 研究进展 |
1.2.1 多孔陶瓷的研究进展 |
1.2.2 凝胶注模的研究进展 |
1.2.3 热冲击性能的研究进展 |
1.3 本论文研究的主要内容 |
第2章 实验部分 |
2.1 实验试剂与材料 |
2.2 测试方法 |
2.3 材料的制备 |
第3章 低粘度氧化铝陶瓷浆料的制备及工艺研究 |
3.1 引言 |
3.2 浆料的调节机制 |
3.2.1 静电稳定机制 |
3.2.2 空间位阻稳定机制 |
3.3 低粘度浆料的制备 |
3.3.1 pH对不同种类分散剂陶瓷浆料粘度的影响 |
3.3.2 分散剂含量对不同种类分散剂陶瓷浆料粘度的影响 |
3.3.3 球磨时间对不同种类分散剂陶瓷浆料粘度的影响 |
3.3.4 固相含量对不同种类分散剂陶瓷浆料粘度的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 不同气孔率多孔氧化铝陶瓷的制备及热冲击性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 不同气孔率多孔氧化铝陶瓷的制备及微观结构 |
4.2.1 高孔隙率多孔氧化铝陶瓷的制备及微观结构 |
4.2.2 中孔隙率多孔氧化铝陶瓷的制备及微观结构 |
4.3 不同孔隙率多孔氧化铝陶瓷的力学性能研究 |
4.3.1 不同气孔率对抗压强度的影响 |
4.3.2 不同气孔率对抗弯强度的影响 |
4.3.3 不同气孔率对断裂韧性的影响 |
4.3.4 不同气孔率对弹性模量的影响 |
4.4 不同孔隙率多孔氧化铝陶瓷的热冲击性能研究 |
4.4.1 不同气孔率对临界裂纹尺寸的影响 |
4.4.2 不同气孔率对热冲击损伤抗性的影响 |
4.4.3 不同气孔率对热冲击断裂抗性的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 不同孔径大小及孔形状多孔氧化铝陶瓷的制备及热冲击性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 不同孔径多孔氧化铝陶瓷的制备及微观结构 |
5.3 孔径大小对线性收缩率的影响 |
5.4 孔径大小对抗弯强度的影响 |
5.5 孔径大小对断裂韧性的影响 |
5.6 孔径大小对弹性模量的影响 |
5.7 孔径大小对临界裂纹尺寸的影响 |
5.8 孔径大小对热冲击性能的影响 |
5.8.1 孔径大小对热冲击损伤抗性的影响 |
5.8.2 孔径大小对热冲击断裂抗性的影响 |
5.9 不同孔形状多孔氧化铝陶瓷的初步探索 |
5.9.1 碳粉为造孔剂制备的多孔氧化铝陶瓷的微观结构 |
5.9.2 酵母为造孔剂制备的多孔氧化铝陶瓷的微观结构 |
5.9.3 纤维微米棒为造孔剂制备的多孔氧化铝陶瓷的微观结构 |
5.10 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果及获得荣誉 |
致谢 |
四、氧化铝陶瓷凝胶注模成型影响因素的研究(论文参考文献)
- [1]碳化硅晶须增韧氧化铝陶瓷凝胶注模成型工艺研究[D]. 陈璐. 沈阳工业大学, 2021
- [2]基于3D打印模具和注凝成型的多孔陶瓷制备工艺研究[D]. 刘杰. 江南大学, 2021(01)
- [3]凝胶注模结合冷等静压成型氧化铝工艺研究[D]. 杜苗凤. 机械科学研究总院, 2020(01)
- [4]多孔氧化铝陶瓷制备及铝造孔机制探讨[D]. 范羽宜. 景德镇陶瓷大学, 2020(01)
- [5]几种水处理用陶瓷膜的制备及应用探讨[D]. 董宾宾. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [6]基于三周期极小曲面的石墨/氧化铝导电复合材料的制备及其性能研究[D]. 林咸参. 三峡大学, 2020(02)
- [7]半导体用陶瓷绝缘基板成型方法研究[J]. 童亚琦,郑彧,袁帅,张伟儒,张哲. 真空电子技术, 2020(01)
- [8]利用分散剂失效原位凝固注模成型制备陶瓷材料及性能研究[D]. 杨洁. 河北工程大学, 2019(02)
- [9]预烧粉结合Isobam基凝胶注模成型低收缩氧化铝陶瓷的研究[D]. 吕琳. 中北大学, 2019(09)
- [10]多孔氧化铝陶瓷微观结构的调控及热冲击性能研究[D]. 王帅. 哈尔滨理工大学, 2019(08)