本論文以解決注凝成型工藝成型熔融石英陶瓷制品的低密度性為出發(fā)點(diǎn),采用低毒性凝膠體系,研究固相含量、單體濃度、分散劑等相關(guān)工藝參數(shù)的影響,制備高固相、低粘度料漿,并結(jié)合超聲振動(dòng)法使得生坯致密化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:固相含量為63%,添加分散劑1.5wt%,pH值調(diào)節(jié)為4,得到的料漿性能最佳,符合高固相、低粘度的標(biāo)準(zhǔn)。有機(jī)單體添加量為8wt%,制備生坯的強(qiáng)度達(dá)到16Mpa,結(jié)合超聲振動(dòng)法能夠較少生坯氣孔率,得到高致密性生坯。本論文采用一種新型的燒結(jié)技術(shù)—微波燒結(jié)成型技術(shù)對(duì)熔融石英陶瓷進(jìn)行燒結(jié)成型,采用SiC為輔助加熱片。結(jié)果表明:低溫?zé)Y(jié)階段,輸出功率為1500W,前期升溫速率為5℃/min,升至600℃進(jìn)行脫脂;燒結(jié)后期輸出功率為2000W,升溫速率為25℃/min,升至1150℃,保溫2h,能夠燒結(jié)出抗彎強(qiáng)度36.3Mpa,體積密度為1.93g/cm~3高致密性制品。相比常規(guī)燒結(jié)而言,顯著提高了制品的性能,同時(shí)提高了燒結(jié)的效率。論文嘗試采用碳熱還原氮化法對(duì)熔融石英陶瓷粉末進(jìn)行預(yù)處理,引進(jìn)微量氮化物,并且使用經(jīng)過預(yù)處理的熔融石英粉末成型并燒結(jié)。結(jié)果表明:以5L/min的動(dòng)態(tài)氮?dú)饬髁客ㄈ?在1100℃成功微量引入了氮化物,熔融石英粉末未發(fā)生相變。氮化物的引入并沒有對(duì)熔融石英陶瓷的燒結(jié)溫度產(chǎn)生影響,采用預(yù)處理的熔融石英陶瓷粉末成型制品,抗彎強(qiáng)度提高39.6Mpa,體積密度達(dá)到1.96g/cm~3,在一定程度上提高熔融石英陶瓷的致密性。論文結(jié)合了粘度測(cè)試、Zeta電位測(cè)試、X射線衍射分析、X射線光電子能譜、紅外光譜分析、電鏡掃描、抗彎強(qiáng)度測(cè)試等表征及檢測(cè)手段進(jìn)行性能分析。制備的樣品達(dá)到了預(yù)期對(duì)試樣的要求目標(biāo),但將其致密化的研究投入到注凝成型大尺寸化市場(chǎng)的應(yīng)用中,還有許多需要進(jìn)一步研究和改進(jìn)的地方。



本文編號(hào)：2140685