為了解決目前出現(xiàn)的大尺寸異型氮化硅結(jié)合碳化硅制品的成型工藝問(wèn)題,避免傳統(tǒng)成型工藝中坯體成型有缺陷,后續(xù)加工困難,以及實(shí)際操作中使用傳統(tǒng)凝膠注模成型工藝中凝膠體系的安全性問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)實(shí)際生產(chǎn)中環(huán)保安全的凝膠注模成型工藝制備氮化硅結(jié)合碳化硅大尺寸異型制品。本研究采用環(huán)保的瓊脂糖凝膠體系,采用凝膠注模工藝技術(shù)制備氮化硅結(jié)合碳化硅制品,制備具有出高固相含量、低粘度的Si C/Si漿料,然后注模成型坯體,在N2環(huán)境下進(jìn)行燒結(jié),制備氮化硅結(jié)合碳化硅制品。主要研究?jī)?nèi)容如下:以坯體的抗壓強(qiáng)度和體積密度為考察指標(biāo),研究了固相含量、分散劑含量、漿料PH值,瓊脂糖含量對(duì)坯體成型效果的影響。正交試驗(yàn)結(jié)果表明各因素對(duì)坯體抗壓強(qiáng)度和體積密度的影響程度為:固相含量>分散劑含量>瓊脂糖含量>PH值含量。分析方差結(jié)果表明固相含量、分散劑含量和瓊脂糖含量對(duì)坯體抗壓強(qiáng)度和體積密度的影響達(dá)到顯著水平,并確定最優(yōu)工藝參數(shù)范圍。針對(duì)漿料粘度過(guò)大（普遍大于10000 m Pa·s）問(wèn)題,利用觸變性規(guī)律,采用漿料-模具聯(lián)合振動(dòng)輔助凝膠注模工藝。試驗(yàn)結(jié)果表明:漿料振動(dòng)狀態(tài)下,黏度迅速降低,均勻穩(wěn)定快速的注入到模具中。在... 

【文章來(lái)源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

固相含量不同的坯體SEM圖

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文圖 5.8-5.10 分別為瓊脂糖含量與生坯抗壓強(qiáng)度、體積密度與氣孔率的關(guān)系圖中表明，坯體的抗壓強(qiáng)度隨著瓊脂糖含量的增加先升高后下降。隨著瓊脂糖含量由1wt%增加到2wt%時(shí)，SiC/Si坯體平均抗壓強(qiáng)度由2.25MPa升高到3.58MPa。坯體的體積密度隨著瓊脂糖含量的增加先迅速升高后緩慢增加并趨于平穩(wěn)。坯體的氣孔率隨著瓊脂糖含量的增加先迅速降低后緩慢增加。這是由于隨著坯體中瓊脂糖含量的增加，瓊脂糖交聯(lián)反應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng)，生成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)更加緊密。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)原位固定住的漿料顆粒更加緊固，提高了坯體的致密度與強(qiáng)度。當(dāng)瓊脂糖含量繼續(xù)增加到到 2.5wt%時(shí)，抗壓強(qiáng)度降低，，氣孔率升高，這是由于瓊脂糖含量過(guò)高時(shí)，漿料粘度過(guò)大，注模時(shí)漿料流動(dòng)性較差，均勻性差，瓊脂糖分子過(guò)多，也會(huì)造成顆粒的團(tuán)聚過(guò)多。因此，瓊脂糖含量應(yīng)保持在 2wt%，SiC/Si 生坯抗壓強(qiáng)度最佳。

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文漿液注模成型過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生氣泡。模具與漿料之間存在氣體，且排除不充分的去造成坯體表面有氣孔瑕疵不光整。注模過(guò)程中的氣泡可以通過(guò)調(diào)整模具或者對(duì)其進(jìn)行表面處理來(lái)消除氣孔造成的缺陷，或者降低澆注速度。因此，主要是前者使內(nèi)部泡沫難以消除。通常漿料消泡的方法按性質(zhì)分為兩種（化學(xué)消泡法和物理消泡法）。化學(xué)消泡方法是將消泡劑加入懸浮液中以防止氣泡形成并消除漿液中存在的氣泡。其原理是取代分散劑分子在氣泡表面的吸附，減少液膜的形成，降低氣泡的穩(wěn)定性[59]。因此，考慮在漿液中加入少量有機(jī)硅消泡劑。物理泡沫法是指在化學(xué)成分條件下不改變?nèi)芤海ㄟ^(guò)混合，離心，改變溫度或壓力條件使?jié){料中的氣泡發(fā)生破裂[59]，本試驗(yàn)采用首先抽攪拌漿料方法對(duì)漿料進(jìn)行消泡操作，然后加入消泡劑繼續(xù)攪拌，最后在抽真空的狀態(tài)下，對(duì)漿料進(jìn)行注模。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]多糖凝膠在陶瓷凝膠注模成型中的應(yīng)用[D]. 張艷學(xué).中北大學(xué) 2014
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