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(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，青島 266042）

引言

在20 世紀(jì)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。

1 注凝成形的定義及其優(yōu)勢

注凝成形技術(shù)將傳統(tǒng)的陶瓷工藝和有機聚合化學(xué)結(jié)合，將單體聚合成高分子三維網(wǎng)絡(luò)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(xiàn)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(shù)優(yōu)勢顯著［3］：（1）凝膠澆鑄成形成本低。凝膠澆鑄不需要大型、復(fù)雜的設(shè)備，常規(guī)成形設(shè)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(fù)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(fā)展

注凝成形根據(jù)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(fā)展，已經(jīng)走入產(chǎn)業(yè)界。……