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)
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。
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。
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。……