Приготовление суспензии с низкой вязкостью и высоким содержанием твердых веществ.
Приготовление стабильной суспензии с низкой вязкостью и высоким содержанием твердых частиц является ключом к изготовлению высокопроизводительных керамических деталей. Содержание твердых частиц в суспензии определяет объемную плотность сырой заготовки, а вязкость суспензии определяет, образуется ли она, поэтому очень важно изучить приготовление и характеристики суспензии.
Содержание диспергаторов является одной из ключевых технологий приготовления керамических суспензий с высоким содержанием твердых веществ. Добавление диспергатора предназначено для достижения высокого содержания твердой фазы суспензии за счет эффекта стабилизации электростатического отталкивания и стерических затруднений. Диспергатор имеет сильное сродство к керамическим частицам и высокую совместимость с раствором. Он может полностью растягиваться, образуя устойчивый к стерическим препятствиям слой, и может ионизировать ионы, вызывая электростатическое отталкивание.
Принципиальная схема механизма стабилизации стерических препятствий
На вязкость керамической суспензии влияет содержание диспергатора и твердого вещества. Слишком малое или слишком большое количество диспергатора приведет к ухудшению стабильности суспензии. Только когда выбрано подходящее количество для приведения поверхности частиц в состояние насыщенной адсорбции, дисперсия является наилучшей и может быть достигнута стабильность суспензии. С увеличением содержания твердых веществ вязкость керамической суспензии также будет увеличиваться. Определение оптимального содержания твердых веществ является ключом к успешному приготовлению суспензии низкой вязкости.
1. Влияние содержания твердых веществ на вязкость суспензии
Значение pH также оказывает большое влияние на стабильность суспензии. Различные значения pH и разные условия зарядки на поверхности порошка изменят его дзета-потенциал. Изменение дзета-потенциала напрямую влияет на электростатическое отталкивание между частицами, тем самым влияя на стабильность суспензии.
Размер частиц также влияет на вязкость суспензии. Когда размер частиц уменьшается, соответствующая удельная площадь поверхности увеличивается, и общее количество адсорбированной воды увеличивается. Следовательно, количество свободной воды в суспензии уменьшится, а вязкость суспензии увеличится. Кроме того, чем мельче порошок, тем легче он агломерируется, а агломерированные частицы обволакивают воду, в результате чего происходит часть потерь воды, что также является важным фактором повышения вязкости суспензии.
2. Безопасная сушка керамического корпуса.
В процессе высыхания вода быстро испаряется, а степень усадки высокая, поэтому корпус легко треснуть. Кроме того, процесс сушки желатинизированного тела представляет собой сложный и медленный процесс, особенно большой размер тела, более склонный к неравномерной усадке при сушке, вызванной концентрацией структурных напряжений и остаточных напряжений, что приводит к деформации тела, короблению. и другие проблемы.
Условия сушки инжектированной заготовки диоксида циркония в растворе ПЭГ10000 (а) и на воздухе (б)
Безопасная сушка кузова очень важна для решения проблем точности размеров, образования и распространения трещин. По различным способам получения тепловой энергии за счет испарения воды в теле заготовки способы сушки можно разделить на сушку горячим воздухом, сушку электронагревом, радиационную сушку, сублимационную сушку и т. д. и сушку новой жидкости.
Сушка горячим воздухом: оборудование простое, легкое в эксплуатации, но тепловой КПД низкий, цикл сушки длительный, процесс сушки нелегко контролировать, его легко растрескать, деформировать и т. д., особенно в корпус из крупных зеленых деталей.
Сушка при электрическом нагреве: скорость сушки высокая, поскольку высокое содержание воды в токе заготовки велико, сушка быстрая, тогда как низкое содержание воды в месте сушки медленное, общий процесс сушки очень равномерный.
Радиационная сушка: не требует сушильной среды, чтобы обеспечить чистоту тела; Простое оборудование, простое в эксплуатации, легко автоматизируемое; Скорость сушки высокая, а сушка более равномерная.
Жидкостная сушка: влага может осаждаться равномерно, чтобы избежать неравномерного высыхания и растрескивания; Корпус полностью погружен в жидкость без капиллярных сил, что уменьшает коробление и растрескивание.
3. Механическая обработка кузова
Большая часть керамики обладает высокой твердостью, высокими прочностными характеристиками, в результате чего ее нелегко деформировать; Кроме того, хрупкость керамики затрудняет ее обработку. Керамическая отделка завершается микродеформацией или удалением материала в точке обработки, существуют различные методы обработки, но основным методом обработки является механическая обработка.
Тип впрыска может производить сложную форму, высокую плотность, хорошую однородность, относительно высокую прочность и определенную пластичность корпуса, что соответствует требованиям экологически чистой механической обработки, подходит для промышленного производства и может точно контролировать размер и форму. зеленый, уменьшите объем обработки зеленого, сложность обработки и отходы сырья. Таким образом, объем обработки спеченных изделий, а также дефекты и распространение трещин, вызванные процессом обработки, уменьшаются, повышается безопасность обработки и повышается надежность керамики.
Литье под давлением широко изучается в области пористых материалов, композиционных материалов и функциональных материалов. Как новый процесс формования, близкий к чистому, он имеет множество преимуществ, с которыми не может сравниться традиционное формование с затиркой. В будущем исследования по приготовлению суспендированной суспензии с низкой вязкостью и высокой объемной долей твердой фазы, улучшение существующей гелевой системы, поиск эффективной и нетоксичной новой гелевой системы, открытие новых областей применения, ускорение промышленного производства и разработки. оборудования автоматического управления по-прежнему будет в центре внимания исследований впрыскиваемой конденсации.