本文關(guān)鍵詞：凝膠注模成型亞毫米級(jí)氧化鋯陶瓷微珠的工藝研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：亞毫米級(jí)氧化鋯陶瓷微珠具有優(yōu)良的力學(xué)性能和應(yīng)用價(jià)值,而制備方法對(duì)其使用性能存在很大的影響。凝膠注模成型工藝是一種將陶瓷傳統(tǒng)成型方法與高分子聚合理論相結(jié)合的技術(shù),因其可制備出性能優(yōu)異的陶瓷微珠而受到研究者的關(guān)注。本文研究了丙烯酰胺凝膠注模成型體系下高固含、低粘度氧化鋯混合料漿的制備,以及使用該漿料制備單分散、亞毫米級(jí)氧化鋯陶瓷微珠的工藝。首先對(duì)檸檬酸銨(AC)作為分散劑的氧化鋯懸浮液的分散機(jī)制進(jìn)行了研究,通過測(cè)定Zeta電位和懸浮液沉降實(shí)驗(yàn),得出最適p H值范圍為10~11。固相含量為75 wt%的氧化鋯混合高分子漿料流變性能結(jié)果表明,AC用量在0.5~0.6 wt%時(shí)粘度值低至101 m Pa?s(剪切速率100 s-1)。氧化鋯粉體與高分子預(yù)混液最佳球磨混合時(shí)間為120 min,流變性曲線符合賓漢姆模型特征,對(duì)應(yīng)漿料塑性粘度為632 m Pa?s。球磨混合引發(fā)劑過硫酸銨(APS)和漿料時(shí),采用間隔球磨法能使?jié){料溫度保持在30oC以下,有效避免提前發(fā)生熱引發(fā)聚合反應(yīng)。加入APS后的混合漿料塑性粘度增加到954 m Pa?s,屈服應(yīng)力27.43 Pa�；旌蠞{料屬于塑性流體,在使用的過程中需保持在低溫、密封、振動(dòng)或磁力攪拌的狀態(tài)下。本文參考微流法、反相懸浮聚合基本原理初步細(xì)化上述氧化鋯混合漿料,在高速攪拌槳的作用下對(duì)漿料進(jìn)一步分散細(xì)化,通過控制液體石蠟的溫度和其中催化劑N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(TEMED)的濃度,可使?jié){料液滴固化成亞毫米級(jí)凝膠微珠。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,TEMED在液體石蠟中的體積比為1:150,反應(yīng)水浴溫度為35oC時(shí),能夠制備出數(shù)量較多的亞毫米級(jí)Zr O2凝膠微珠。清洗、脫水、干燥后的微珠生坯與水進(jìn)行100 min自對(duì)磨拋光,可有效降低微珠表面粗糙度。在排膠溫度區(qū)間250~480oC,燒結(jié)溫度為1350oC時(shí),微珠燒成收縮率為24.9%,氧化鋯微珠內(nèi)部SEM觀察表明獲得的微珠內(nèi)部致密無缺陷,晶粒大小約300 nm,可保持微珠宏觀上良好的力學(xué)性能。
【關(guān)鍵詞】：凝膠注模成型 二氧化鋯 陶瓷微珠 反相懸浮
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ174.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 氧化鋯陶瓷材料的物化特性和研究意義10-12
• 1.2 氧化鋯陶瓷球的應(yīng)用背景簡(jiǎn)介12-14
• 1.3 陶瓷球的傳統(tǒng)制備工藝14-16
• 1.4 凝膠注膜成型工藝制備陶瓷球16-22
• 1.4.1 凝膠注模成型工藝的簡(jiǎn)介16-17
• 1.4.2 凝膠注模成型工藝的類型17-18
• 1.4.3 丙烯酰胺水基凝膠注膜成型工藝體系18-20
• 1.4.4 凝膠注膜成型工藝制備陶瓷球的發(fā)展現(xiàn)狀20-21
• 1.4.5 凝膠注膜成型工藝制備陶瓷微珠的優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)重難點(diǎn)21-22
• 1.5 本課題的研究意義和目的22-23
• 1.6 本課題主要研究?jī)?nèi)容23
• 1.7 本章小結(jié)23-24
• 第二章 氧化鋯混合漿料的制備及性能研究24-40
• 2.1 引言24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)原料、儀器與設(shè)備24-26
• 2.3 氧化鋯懸浮液的制備及性能研究26-30
• 2.3.1 氧化鋯懸浮液的制備及性能測(cè)試26-27
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論27-30
• 2.4 高固含氧化鋯漿料的制備及流變性研究30-35
• 2.4.1 高固含氧化鋯漿料的制備30-32
• 2.4.2 漿料流變性能測(cè)試方法32
• 2.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論32-35
• 2.5 引發(fā)劑加入方式對(duì)漿料流變性的影響35-39
• 2.5.1 實(shí)驗(yàn)過程36-37
• 2.5.2 性能測(cè)試方法37
• 2.5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論37-39
• 2.6 本章小結(jié)39-40
• 第三章 凝膠注模成型法制備單分散ZrO_2微珠的工藝研究40-55
• 3.1 引言40
• 3.2 實(shí)驗(yàn)原料、儀器與設(shè)備40-41
• 3.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試及表征手段41-42
• 3.4 氧化鋯微珠的凝膠注膜成型方法研究42-52
• 3.4.1 凝膠注模成型法制備氧化鋯微珠生坯的實(shí)驗(yàn)流程42
• 3.4.2 實(shí)驗(yàn)方案的探索性研究42-47
• 3.4.3 實(shí)驗(yàn)方案具體實(shí)施方式47-49
• 3.4.4 反應(yīng)溫度和催化劑比例對(duì)微珠成型的影響49-52
• 3.5 氧化鋯微珠生坯的自對(duì)磨拋光52-54
• 3.5.1 實(shí)驗(yàn)方法52
• 3.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論52-54
• 3.6 本章小結(jié)54-55
• 第四章 氧化鋯微珠生坯排膠及燒成制度的確定55-63
• 4.1 引言55
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方法及測(cè)試手段55-56
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論56-62
• 4.3.1 排膠制度的確定56-57
• 4.3.2 燒成制度的確定57-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論和展望63-65
• 結(jié)論63-64
• 不足與展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果69-70
• 致謝70-71
• 附件71

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