海因環(huán)氧樹脂凝膠注模成型研究.pdf

1、本文采用海因環(huán)氧樹脂為凝膠體系，開展了Al2O3陶瓷凝膠注模成型研究，制備獲得了高強(qiáng)度的Al2O3陶瓷生坯，實(shí)現(xiàn)了精細(xì)結(jié)構(gòu)陶瓷器件近凈成型，并且在此基礎(chǔ)上，發(fā)展了海因環(huán)氧樹脂PZT壓電陶瓷凝膠注模成型，成功制備出具有正方形、微米級(jí)尺寸的PZT壓電陶瓷陣列。主要研究成果如下:
　　(1)研究了分散劑加入量、固相含量和環(huán)氧樹脂含量對(duì)Al2O3陶瓷漿料流變性能的影響。當(dāng)分散劑聚丙烯酸銨加入量為0.65 wt.％時(shí)，此時(shí)漿料的粘度最低;隨

2、著樹脂含量的增加，漿料的粘度增加;隨著AhO3固相含量的增加，漿料粘度呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，并在固相含量為60 vol.％時(shí)，呈現(xiàn)剪切變稠的狀態(tài);采用Casson模型對(duì)漿料中內(nèi)部應(yīng)力進(jìn)行擬合分析獲得了固相含量對(duì)屈服應(yīng)力和固有粘度的影響規(guī)律，采用Krieger-Dougherty模型對(duì)漿料粘度進(jìn)行擬合分析獲得了剪切速率對(duì)漿料體系理論最大固相含量和本征粘度的影響規(guī)律。
　　(2)溫度、固相含量以及樹脂含量顯著地影響Al2O3陶瓷漿料凝膠化過(guò)

3、程;隨溫度升高、樹脂含量及固相含量增加，漿料凝膠反應(yīng)速率增加，閑置時(shí)間縮短;通過(guò)阿侖尼烏斯方程分析得到，含有15 wt.％海因環(huán)氧樹脂預(yù)混液和陶瓷漿料的反應(yīng)激活能Ea分別為64.53 kJ/mol和96.35 kJ/mol。
　　(3)海因樹脂含量Al2O3陶瓷生坯和燒結(jié)坯力學(xué)性能及其可靠性影響顯著。隨著樹脂含量增加，陶瓷生坯強(qiáng)度和weibull模量呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，而陶瓷燒結(jié)坯強(qiáng)度和weibull模量則隨之呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，

4、當(dāng)樹脂含量為20 wt.％時(shí)，生坯其強(qiáng)度和weibull模量分別為50.33 MPa和20.04;當(dāng)樹脂含量為15 wt.％時(shí)，燒結(jié)坯其平均強(qiáng)度和weibull模量達(dá)到最大值349.84 MPa和10.63。
　　(4)開展了海因環(huán)氧樹脂PZT陶瓷凝膠注模成型研究。結(jié)果表明，當(dāng)分散劑聚丙烯酸銨含量為0.6 wt.％、固相含量高達(dá)55 vol.％時(shí)，漿料依然具有較好的流動(dòng)性能足以滿足澆注需求;采用凝膠注模成型獲得的樣品其性能略優(yōu)于傳