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《苏州大学》 2006年
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氧化铝凝胶注模成型工艺的研究

缪大梅  
【摘要】: 随着现代科学技术的发展和高性能结构陶瓷材料在各行业的广泛应用,对陶瓷材料的可靠性及可控制性提出了更高的要求,这对现有陶瓷成型工艺提出了挑战。 本文在综述现有成型方法的基础上,比较其在工艺上对材料性能的影响,选择一种新型的成型工艺-凝胶注模成型作为本课题研究的对象,其原理为在高固相含量的陶瓷浆料中加入可聚合有机单体及交联剂,在引发剂和催化剂的作用下,引发单体聚合使陶瓷浆料原位成型。运用该原理,本文制备出高固相体积含量的氧化铝坯体。制得坯体强度高,收缩变形小,组织结构均匀,具有良好的可加工性。 本课题主要研究了如何制得高固相体积含量的流动性能良好的浆料,讨论了固相含量、分散剂、pH及球磨时间等对浆料流动性能的影响,研究得出浆料中固相含量为55Vol%时,以聚丙烯酸胺为分散剂,在pH=9时,可获得100mPa·s的低粘度浓悬浮液。 本文还进行了浆料固化、干燥及脱胶工艺的研究。从聚合反应角度探讨了凝胶固化原理为单体自由基聚合,分析了单体、引发剂、催化剂等因素对聚合反应速率及聚合物分子量的影响,并用红外光谱对聚合物结构进行了表征。实验结果表明:反应受引发剂和催化剂的影响显著,浆料中引发剂(浓度为10wt%)体积含量为0.4%~0.6%、催化剂体积含量为0.04%~0.5%时,开始凝胶化时间可控制在5~30分钟,保证了浆料在浇注前有一定流动性而不会很快固化。本文还分析了坯体干燥和脱胶过程中,水分和有机物的失去过程,通过控制加热温度和时间,缩短了工艺周期;通过加入聚丙稀酰胺抑制表面氧阻聚,克服了坯体表面易起皮的问题。 本研究使用SEM等技术对坯体的显微结构进行了表征,测定了坯体的收缩变形、抗弯强度及硬度,并分析了影响其性能的因素和机理。实验结果和显微结构分析表明:高固相含量浆料可浇注各种复杂器件,所得坯体强度高(25MPa)、组织结构均匀,
【学位授予单位】:苏州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TQ174

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 戴静;新型胶态成型制备氧化铝陶瓷的研究[D];景德镇陶瓷学院;2007年
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【参考文献】
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【共引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵明利;多频率超声辅助磨削纳米氧化锆陶瓷表面/亚表面损伤机理研究[D];河南理工大学;2010年
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3 杜景红;凝胶注模成型法制备1-3型PMN-PZT/环氧树脂压电复合材料研究[D];昆明理工大学;2009年
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9 关爽;功能性纳米碳酸钙的制备及性质研究[D];吉林大学;2011年
10 孙德文;聚氨酯纳米复合泡沫材料的制备及表征研究[D];兰州大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 殷雪萌;烧结温度与升温速率对牙科可切削硅藻土全瓷材料性能影响的实验研究[D];南京医科大学;2010年
2 李玮;甲醛和乙二醛接枝聚丙烯酰胺聚合物的合成和絮凝性能研究[D];广西师范学院;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 戚红艳,王文忠;陶瓷粉体分散的稳定机制及Sialon粉体分散的研究[J];本溪冶金高等专科学校学报;2002年04期
3 杨金龙,黄勇,谢志鹏,吴建銧,王树海;精细陶瓷成型工艺现状及趋势[J];材料导报;1995年03期
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6 刘卫华;贾成厂;郭志猛;;凝胶注模成形技术理论研究[J];材料导报;2006年01期
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10 马春雷,谢志鹏,黄勇,向军辉;添加剂在水基凝胶流延成型中的作用[J];材料科学与工艺;2004年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 张华;罗上庚;;高放废物安全处置第一道重要屏障——高放玻璃固化体[A];第三届废物地下处置学术研讨会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 杨建文;富烧绿石人造岩石和锆英石固化模拟锕系废物研究[D];中国原子能科学研究院;2000年
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中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 高友谊;氧化铝陶瓷凝胶注模成型工艺研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
2 郑路;氧化铝陶瓷凝胶注模成型工艺的研究[D];郑州大学;2006年
3 王培培;ZrO_2凝胶注模成型工艺研究[D];中国海洋大学;2009年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 刘涛;卢娟;梁列峰;;凝胶注模成型法制备多孔羟基磷灰石陶瓷[J];材料导报;2009年22期
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 黄文信;碳化硅粉体表面改性及浆料流变性研究[D];沈阳大学;2011年
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6 魏煊;原位凝固成型法制备可控孔隙结构β-磷酸三钙组织工程支架的研究[D];华南理工大学;2012年
7 吴平萍;模拟高放废液固化体的制备及其抗浸蚀性能研究[D];上海应用技术学院;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 余娟丽;王红洁;张健;严友兰;乔冠军;;烧结温度对Si_3N_4显微结构及性能的影响[J];宇航材料工艺;2009年05期
2 庞学满;徐明霞;梁辉;李晓雷;季惠明;;单质硅在水基凝胶注模体系中稳定性的研究[J];稀有金属材料与工程;2008年S1期
3 王洪升;张景德;徐廷鸿;王琳;田宝艳;;水基凝胶注模法YSZ陶瓷浆料性能的研究[J];现代技术陶瓷;2006年03期
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7 郝成伟;吴伯麟;李继彦;;聚乙二醇分散剂对高纯超细α-Al_2O_3制备的影响[J];材料导报;2007年S1期
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10 程亮;罗凌虹;郎莹;付长翼;吴也凡;;水系流延氧化铝基片技术研究[J];稀有金属材料与工程;2008年S1期
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4 曹丽云;黄剑锋;吴建鹏;贺海燕;;工艺因素对氨基磺酸系高效减水剂影响的研究[A];中国硅酸盐学会陶瓷分会日用陶瓷专业委员会2006学术年会论文集[C];2006年
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7 侯元春;;光亮润滑剂TAF在塑料加工中的应用[A];’2000中国工程塑料加工应用技术研讨会论文集[C];2000年
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10 常玉芬;宁桂玲;林源;刘毅惠;刘靖;;一种新型耐温表面活性剂在球形Al_2O_3纳米粉制备中的应用研究[A];第六届全国颗粒制备与处理学术会议论文集[C];2000年
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1 孙敬贵;陈冬一;首家民营企业涉足氧化铝年产30万吨氧化铝项目通过鉴定[N];中国有色金属报;2004年
2 柴小军 陈甲斌;氧化铝在我国铝产业链中的地位与关税调整评价[N];中国有色金属报;2005年
3 李义;铝需求强劲 氧化铝过剩[N];中国贸易报;2007年
4 刘国齐 博士;关注新型耐火材料[N];中国冶金报;2007年
5 本报记者  徐虞利;中国铝业提高氧化铝销售价[N];上海证券报;2006年
6 徐虞利;海外涨价 中铝氧化铝提价50%[N];上海证券报;2007年
7 陈姗姗;市场反弹中铝提价8.5% 民营铝业酝酿跟风再涨[N];第一财经日报;2007年
8 本刊记者 刘宪芳通讯员 王奋勤;兴县:打造国家级循环经济示范基地[N];山西经济日报;2008年
9 ;11月氧化铝和铜精矿进口增长加快[N];中国有色金属报;2005年
10 洪卫忠;氧化铝月产突破18万吨大关[N];中国有色金属报;2008年
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1 仝建峰;氮化铝陶瓷基片碳热还原法低成本制备技术研究[D];北京航空材料研究院;2002年
2 陈甜甜;除虫脲水悬浮剂的物理稳定性及机理研究[D];山东农业大学;2011年
3 桑绍柏;固体氧化物燃料电池密封材料设计与性能优化[D];华中科技大学;2008年
4 吴甲民;低介微波介质陶瓷及BST基铁电陶瓷的凝胶注模制备技术及其性能研究[D];华中科技大学;2012年
5 王永红;新型陶瓷分离膜制备科学基础和性能研究[D];中国科学技术大学;2006年
6 沈利亚;纳米陶瓷制备工艺研究[D];兰州大学;2009年
7 葛继平;形变Cu-Fe原位复合材料[D];大连交通大学;2005年
8 姜志全;氧化铝薄膜表面的钼基模型催化剂的研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2005年
9 李旺兴;一水硬铝石生产高强度砂状氧化铝理论研究与工艺实践[D];中南大学;2005年
10 张立明;陶瓷悬浮液流变特性及胶态成型坯体缺陷的控制[D];清华大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 缪大梅;氧化铝凝胶注模成型工艺的研究[D];苏州大学;2006年
2 戴静;新型胶态成型制备氧化铝陶瓷的研究[D];景德镇陶瓷学院;2007年
3 郑路;氧化铝陶瓷凝胶注模成型工艺的研究[D];郑州大学;2006年
4 周丽敏;有机溶媒中氧化铝超微粉稳定性的研究[D];南京工业大学;2003年
5 庞利萍;特殊结构氧化铝空心球的制备及表征[D];北京化工大学;2008年
6 齐海涛;喷射沉淀法制备纳米α-Al_2O_3粉体技术研究[D];华北工学院;2004年
7 王建红;高铝多孔陶瓷支撑体耐腐蚀性能研究[D];南京工业大学;2005年
8 王德平;复合自燃煤矸石矿渣绿色高性能混凝土研究[D];宁夏大学;2005年
9 徐宏刚;利用烧结法氧化铝产生废渣生产炼钢精炼渣[D];中南大学;2005年
10 杜勇;SrO-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃的结构与性能研究[D];武汉理工大学;2006年
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