注凝成形工藝的研究進展

馬 征，梁紹臻，袁崇曉，馮 博，王雅瀾，王志義*

（青島科技大學材料科學與工程學院，青島 266042）

引言

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理論相結合，利用有機單體原位聚合實現生坯的凈尺寸成形，通過原位固化來制造高質量、復雜形狀的陶瓷零件，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，且使用常規成形技術設備即可，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，受到全球廣泛關注，至今，仍是特種陶瓷成形技術重要的研究方向之一。

1 注凝成形的定義及其優勢

注凝成形技術將傳統的陶瓷工藝和有機聚合化學結合，將單體聚合成高分子三維網絡的方法靈活地引用到陶瓷成形工藝中。通過制備低粘度、高固相含量的陶瓷料漿來實現近凈尺寸成形高強度、高密度、均勻性好的陶瓷坯體。

注凝成形技術優勢顯著［3］：（1）凝膠澆鑄成形成本低。凝膠澆鑄不需要大型、復雜的設備，常規成形設備即可滿足需要。（2）對粉料無特殊要求。（3）可以用于制造器型復雜的陶瓷器件。（4）高生坯強度和良好的生坯可加工性。

2 注凝成形體系的發展

注凝成形根據溶劑種類的不同，分為兩類體系：一是水基注凝成形體系，以水溶液為溶劑，主要采用丙烯酰胺類體系和丙烯酸酯類體系。該體系易操作、低成本，近年來廣泛發展，已經走入產業界。……