Al-,2-O-,3-漿料的流變性及其殼聚糖凝膠注模體系的研究.pdf

1、研究Al<,2>O<,3>濃懸浮體的穩(wěn)定分散機制及其流變性,同時也對殼聚糖凝膠注模體系進行了探討.在偏堿性條件下,通過正交試驗,對自制分散劑PAANH<,4>和PAM的應(yīng)用條件進行分析,依據(jù)濃度及pH對料漿的穩(wěn)定懸浮的影響實驗,找出其使用的最優(yōu)條件.證明了分散劑PAANH<,4>和PAM在堿性介質(zhì)pH9.5、濃度0.2~0.3wt.％時,通過靜電—位阻穩(wěn)定機制,可以配制出低粘度、穩(wěn)定分散、固相體積分數(shù)為55~65vol.％的Al<,2>

2、O<,3>料漿,實驗證明PAM比PAANH<,4>的分散效果好.在酸性介質(zhì)中,通過加入硝酸鋁,以六亞甲基四胺(HMTA)作為反應(yīng)劑,使Al<,2>O<,3>粉體表面的Al<'3+>均一水解,形成低聚類的多環(huán)陽離子,大大增強H<'+>吸附能力,提高粉末的表面活性,從而提高高固含量Al<,2>O<,3>料漿的分散能力.在酸性介質(zhì)pH4~4.5,剪切速率9.3s<'-1>的條件下,可以使固相體積分數(shù)≈60vol.％的Al<,2>O<,3>料漿

3、穩(wěn)定分散,且表現(xiàn)出最低粘度(≤1Pa.s),滿足注模成型的條件.此外,課題還嘗試采用新型的凝膠注模體系,即以生物大分子殼聚糖為單體,戊二醛為交聯(lián)劑,在醋酸溶劑下進行凝膠注模成型氧化鋁陶瓷.探討了醋酸、殼聚糖、戊二醛含量和反應(yīng)溫度等因素對凝膠化反應(yīng)時間的影響,并通過正交實驗設(shè)計,擬定最優(yōu)凝膠體系的配方,在室溫下,含有固相體積分數(shù)為60vol.％的Al<,2>O<,3>濃懸浮體添加1％(w/v)殼聚糖-0.8％(v/v)醋酸-2.5％(v/

4、v)戊二醛體系,凝膠化時間為25min.借助紅外光譜(FTIR)分析顯示稀醋酸中殼聚糖和戊二醛是通過亞胺鍵相互有效交聯(lián)在一起,形成聚合物結(jié)構(gòu)的,氧化鋁粉末的添加僅增加了溶液的粘度,而沒有破壞凝膠體的結(jié)構(gòu).借助壓汞儀、掃描電鏡及三軸剪力儀分別對Al<,2>O<,3>成型坯體的氣孔分布、微觀形貌及強度等結(jié)構(gòu)物理性狀進行測定,結(jié)果表明:殼聚糖凝膠體系可以注模成型氣孔呈現(xiàn)單峰、窄分布的均均結(jié)構(gòu),且坯體結(jié)構(gòu)強度高,可進行機加工,成型出復(fù)雜形狀的A