氧化鈹凝膠注模成型工藝的研究.pdf

1、BeO陶瓷具有高熱導(dǎo)率、高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度、高絕緣性、高的化學(xué)和熱穩(wěn)定性、低介電常數(shù)、低介質(zhì)損耗以及良好的工藝適應(yīng)性等特點(diǎn),已在特種冶金、真空電子技術(shù)、核技術(shù)、微電子與光電子技術(shù)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
　　 采用凝膠注模成型技術(shù)(Gelcasting)制備BeO陶瓷坯體,主要研究具有高固相體積分?jǐn)?shù)、低粘度和良好穩(wěn)定性的BeO懸浮液的制備工藝、凝膠體系丙烯酰胺(AM)與N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺(MBAM)的凝膠反應(yīng)規(guī)律和BeO陶瓷坯體

2、的凝膠注模成型工藝等三方面的內(nèi)容。通過研究得到以下主要結(jié)論:
　　 1.煅燒可改變BeO粉體的粒度、比表面積和燒結(jié)活性,從而改善BeO粉體懸浮液的性能,提高懸浮液的固相體積分?jǐn)?shù)。比表面積的下降是BeO懸浮液粘度下降的主要原因之一;煅燒改善BeO粉體的表面性質(zhì),除去粉體表面的水分等吸附物質(zhì),也是粉體懸浮液性能改善的原因。
　　 2.pH值、分散劑加入量和固相體積分?jǐn)?shù)對懸浮液粘度影響很大。pH值增加,懸浮液的粘度降低。增加固

3、相體積分?jǐn)?shù),懸浮液粘度上升,尤其是固相體積分?jǐn)?shù)超過40％后,粘度增大特別明顯。較合適的制備條件為:分散劑加入量0.4％(占粉體質(zhì)量),pH=8,固相體積分?jǐn)?shù)40％。該條件下制備的懸浮液的粘度為11.8 mPa·s,能夠滿足后續(xù)凝膠注模成型工藝的要求。
　　 3.單體濃度、AM/MBAM比例和催化劑與引發(fā)劑的加入量對凝膠反應(yīng)和凝膠性能等均有較大的影響。隨著單體濃度的增加,凝膠反應(yīng)的活性升高,誘導(dǎo)期和反應(yīng)期縮短,所得凝膠的抗壓模量增

4、加,但結(jié)構(gòu)均勻性變差。較合適的單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％-20％。隨著AM/MBAM比例的增加,凝膠反應(yīng)的誘導(dǎo)期和反應(yīng)期均小幅度地縮短;凝膠交聯(lián)程度降低,抗壓模量下降;凝膠內(nèi)部結(jié)構(gòu)逐漸均勻,透明性增強(qiáng)。AM/MBAM比例應(yīng)介于20∶1與35∶1之間。催化劑和引發(fā)劑的加入量對凝膠反應(yīng)等影響很大,而對凝膠抗壓模量和透明性幾乎無影響。
　　 4.懸浮液中加入的粉體顆粒使凝膠反應(yīng)固化速率加快,誘導(dǎo)期縮短。固相體積分?jǐn)?shù)的增加使反應(yīng)速率進(jìn)一步加快