【作 者】馬征;梁紹臻;袁崇曉;馮博;王雅瀾;王志義
【前 言】
在20世紀90年代,橡樹嶺國家實驗室公開了特種陶瓷制品的凝膠澆鑄成形方法[1]。該方法是將陶瓷成形理論與高分子化學(xué)理論相結(jié)合,利用有機單體原位聚合實現(xiàn)生坯的凈尺寸成形,通過原位固化來制造高質(zhì)量、復(fù)雜形狀的陶瓷零件,獲得的生坯具有高致密度、高均勻性、強度高的特點[2],其工藝簡單,且使用常規(guī)成形技術(shù)設(shè)備即可,對粉體無特殊要求,成本相對較低,并且制備的生坯有很好的機械加工性能。該方法自提出以來,受到全球廣泛關(guān)注,至今,仍是特種陶瓷成形技術(shù)重要的研究方向之一。
【發(fā)展展望】
近些年來,隨著注凝成形工藝不斷完善,低毒凝膠體系不斷被發(fā)現(xiàn),滿足機械加工需求的生坯性能不斷被探索。今后,注凝成形的研究重點將在以下幾個方面。一是探究更多的低毒、無毒的凝膠體系,及工藝過程中添加劑的低毒、無毒化探索。二是制備低粘度、高固相含量的懸浮液漿料。這是獲得致密性高、低燒成變形度、均勻性好、氣孔率低、良品率好的陶瓷產(chǎn)品的前提,是凝膠注模中關(guān)鍵工序。三是溶液干燥需要用到極性干燥劑,而極性干燥劑里極性基團會與凝膠體系里極性基團相互作用,降低生坯強度。開發(fā)非極性凝膠體系是未來的注凝成形的一個發(fā)展方向。四是開發(fā)新型分散劑?,F(xiàn)有分散劑需要在特定條件下(酸性、堿性)發(fā)揮作用,對設(shè)備抗腐蝕性要求高,成本高,且分散劑加入量過多過少都會影響漿料的流變性,進而影響陶瓷制品燒結(jié)后性能的穩(wěn)定性。開發(fā)在中性條件下發(fā)揮穩(wěn)定作用的分散劑是凝膠注模工藝發(fā)展的重要轉(zhuǎn)折。五是開發(fā)不同材質(zhì)的注凝成形所需的模具。不同凝膠體系在不同材質(zhì)的模具中阻聚層厚度不同,這是影響注凝成形制備精密部件的關(guān)鍵因素。探索一種既能重復(fù)使用,又對單體聚合無抑制作用的模具材料是下一步的工作要求。
以下是正文: