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氧化锆陶瓷浆料成型基本工艺原理

所谓氧化锆陶瓷浆料成形是指在粉料中加人适量的水或有机液体以及少量的电解质形成相对稳定的悬浮液,将悬浮液注人石膏模吸去水分,达到成形的目的。

  所谓氧化锆陶瓷浆料(liao)成(cheng)形是指在粉料(liao)中加人(ren)适量的(de)(de)水或(huo)有机液体以及少量的(de)(de)电解质形成(cheng)相对稳定的(de)(de)悬浮液,将悬浮液注(zhu)人(ren)石膏(gao)模(mo)吸去水分(fen),达(da)到成(cheng)形的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。氧化锆(gao)陶瓷(ci)浆料(liao)成(cheng)形的(de)(de)关(guan)键是获(huo)得好(hao)的(de)(de)粉浆,其(qi)主要要求有:

氧化锆陶瓷浆料成型基本工艺原理

  ①良好(hao)的(de)流动性,足够小的(de)粘度,以(yi)便倾注(zhu)。

  ②当粉(fen)浆中固液比发生某种程度(du)的变化时,其(qi)粘(zhan)度(du)变化要小,以便在浇注(zhu)空心(xin)件(jian)时,容易倾除(chu)模内剩余的粉(fen)浆。

  ③良好的悬浮性(xing),足够的稳定性(xing),以便粉浆可以贮存一定的时间(jian),同时在大批(pi)量浇注时,前后粉浆性(xing)能(neng)一致。

  ④粉(fen)浆中水分被石膏吸收(shou)的速(su)度(du)要适当(dang),以便(bian)控制空(kong)心(xin)坯件(jian)的壁厚和防止坯件(jian)开裂(lie)。

  ⑤干燥后坯(pi)件易于与模(mo)壁脱开(kai),以便脱模(mo)。

  ⑥脱模后的坯件(jian)必须(xu)有足够的强度(du)和尽可能大(da)的密(mi)度(du)。

  在上述(shu)氧化(hua)锆(gao)陶瓷(ci)浆(jiang)料(liao)(liao)要求中(zhong)(zhong),一定的流动性和稳(wen)定性是(shi)最重要的。氧化(hua)锆(gao)陶瓷(ci)浆(jiang)料(liao)(liao)的流动性主(zhu)要由粘度决定。氧化(hua)锆(gao)陶瓷(ci)浆(jiang)料(liao)(liao)的粘度可(ke)用如下经验公式表示(shi)(shi):η=η0(1一C)+K1C“k2C“式中(zhong)(zhong):η、η0。分别表示(shi)(shi)粉浆(jiang)和液体介质的粘度,C表示(shi)(shi)粉浆(jiang)中(zhong)(zhong)固(gu)相的浓(nong)度,η、m、K1、K2为实验常数(如对(dui)高(gao)岭(ling)土(tu)粉浆(jiang)来说,η=l,m=3,K1=0.03,k=7.5)。

  当氧(yang)化锆陶瓷(ci)浆(jiang)(jiang)料浓(nong)度(du)较(jiao)低(di)时,η主要受(shou)第一项η。的(de)(de)影响。但太低(di)的(de)(de)浓(nong)度(du)是不(bu)(bu)合适的(de)(de),因为(wei)过多的(de)(de)水分会降低(di)坯件的(de)(de)强度(du),使(shi)烧结收(shou)缩变大(da)。这些都是我(wo)们所不(bu)(bu)希望的(de)(de)。除固(gu)相(xiang)浓(nong)度(du)外(wai),固(gu)相(xiang)颗粒(li)形状(zhuang)也影响粉(fen)浆(jiang)(jiang)的(de)(de)粘(zhan)度(du)。因为(wei)粉(fen)浆(jiang)(jiang)在流动过程中(zhong),不(bu)(bu)同(tong)形状(zhuang)的(de)(de)颗粒(li)所受(shou)的(de)(de)阻(zu)力(li)也不(bu)(bu)同(tong)。如下的(de)(de)经验公式(shi)适用于惰性介质(zhi)配成的(de)(de)稀悬浮液(ye)。η=η0(1+Kv)式(shi)中(zhong):v是悬浮液(ye)中(zhong)固(gu)相(xiang)所占(zhan)的(de)(de)分数(shu)(shu),K称之为(wei)形状(zhuang)系(xi)数(shu)(shu)。形状(zhuang)愈不(bu)(bu)规则,形状(zhuang)系(xi)数(shu)(shu)愈大(da),流动阻(zu)力(li)也愈大(da)。

  氧化锆陶瓷浆料除固相含量、颗粒形状、介质粘度外,影响粉浆流动性的因素还有:粉浆温度,原料及粉浆的处理方法等。溶液能否悬浮是由两个条件决定的,一是布朗运动、范德华力和静电力的平衡,二是水化膜的形成。为胶体化学中常用的双电层模型。A为粒子表面,曰为吸附层界面,C为扩散层界面。所以AB是吸附层,Bc是扩散层。c亦称滑动面。E是A对C的电位,f是B对C的电位。因为固相的电位和介质的电位都是固定的,是它们的种类和状态决定的,所以可以变动的是电位。在溶液中加入絮凝剂或反絮带电粒子在水溶液中凝剂可以调整双电层的厚度,从而调整f电位。当溶液中加入反絮凝剂时,双电层增厚,f电位增加。式中:e为粒子表面电荷,d为双电层厚度,占为介质的介电常所以当粒子和介质一定时,f和d成正比。f电位的提高增加团粒间的斥力,有利于克服范得华力(引力)和布朗运动,获得良好的悬浮性。
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