【摘要】：粉末注射成形(PIM)是把傳統(tǒng)粉末冶金和塑料注射成形技術(shù)結(jié)合發(fā)展得到的一種近凈成型新工藝。PIM的基本工藝過程是：首先將原料粉末和粘結(jié)劑體系混合得到均勻喂料,制粒后在注射成型機上注射成型,然后通過脫脂工藝除去生坯中的粘結(jié)劑,最后燒結(jié)致密化得到成品。PIM技術(shù)可用于各種金屬、合金和陶瓷等的成型加工。陶瓷粉末注射成形(CIM)是其中重要組成部分。前人對CIM工藝制備氧化鋯陶瓷做了大量研究,發(fā)現(xiàn)其工藝主要難點是成功制備低粘度和高固相量的喂料。大量研究集中在分散劑和pH值對喂料流動性的影響,但是混料方式對喂料內(nèi)部高分子粘結(jié)體系的分散情況以及對生坯及陶瓷成品性能的影響研究較少,機理解釋也不充分。本文根據(jù)前人研究成果及反映出來的問題,在第二章采用高密度聚乙烯(HDPE)粘結(jié)劑體系與氧化鋯(Zr02)混合,同時采用在捏合機和密煉機(轉(zhuǎn)矩流變儀上的混料設(shè)備工作原理與密煉機相同,以下討論混料方式時用密煉機代替)上兩種不同的混料方式,研究了不同固含量ZrO2粉料和HDPE粘結(jié)劑體系的混合情況。通過掃描電鏡(SEM)對比生坯脫脂前后的斷面形貌,分析不同固含量時高密度聚乙烯粘結(jié)劑體系的分散狀態(tài),以及不同固含量時粘結(jié)體系的分散情況。采用浸入式溶劑脫脂方法,分析其脫脂速率及脫除率。通過同步熱分析(TG),對生坯脫脂前后進行熱分析,來確定熱脫脂工藝參數(shù)。通過SEM觀察燒結(jié)后制品的表面和斷面形貌,同時測定其密度和質(zhì)量,來分析其各方面穩(wěn)定性。第三章采用聚丙烯(PP)粘結(jié)劑體系與氧化鋯(Zr02)混合,研究方法同第二章基本相同,研究了不同固含量PP粘結(jié)劑體系與Zr02的混合狀態(tài)以及粘結(jié)劑體系在ZrO：粉體中的分散情況,同時與HDPE粘結(jié)劑體系和ZrO：的混合及分散情況進行對比。第四章采用捏合機和密煉機兩種混料方式,對HDPE粘結(jié)劑體系和PP粘結(jié)劑體系與ZrO：粉體的混合及分散情況進行對比,分析了不同的混合狀態(tài)對溶劑脫脂、生坯和燒結(jié)制品質(zhì)量、尺寸和密度的影響。研究得到以下結(jié)論：(1)捏合機和密煉機兩種混料方法制備喂料及對其扭矩的測定得出了此系列實驗中最佳粉末裝載量和最佳混合時間;(2)通過SEM分析了溶劑脫脂前后生坯的斷面,在密煉機混煉與捏合機相比以及高固含量與低固含量相比喂料內(nèi)部粘結(jié)劑和粉體的混合均勻，團聚少,孔隙少,高聚物宏觀類網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)明顯且均勻性好：(3)通過對溶劑脫脂后生坯的TG曲線分析,確定了成形劑大量脫除的溫度區(qū)間,制定了合適的熱脫脂和燒結(jié)升溫制度；(4)通過對生坯和燒結(jié)后產(chǎn)品的質(zhì)量及尺寸分析,此系列實驗中最佳固含量附近時生坯及制品質(zhì)量和尺寸的穩(wěn)定性較好；(5)通過對比燒結(jié)前后尺寸收縮、燒結(jié)后制品的斷面和表面的SEM照片以及燒結(jié)密度,在較高的固含量時燒結(jié)后制品的致密性好,有較高的燒結(jié)密度,內(nèi)部孔隙小,表面平整孔洞少,內(nèi)部致密性好,表觀良好。本文通過以上一系列的實驗及測試結(jié)果,為以后的喂料的制備、注射成型、脫脂及燒結(jié)等工藝提供了有意義的依據(jù)。
【圖文】：

圖１－２邋ＣＩＭ技術(shù)工藝流程示意圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－２邋Ｔｈｅ邋ｔｅｃｈｎｉｃ邋ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ邋ｏｆ邋Ｃｅｒａｍｉｃ邋Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ邋Ｍｏｌｄｉｎｇ逡逑本課題主要研巧了高分子粘結(jié)體系與氧化錯粉末的混合情況，，及在粉體分散情況，對注射成型、脫脂及燒結(jié)等工芝的影響，并對產(chǎn)品尺寸、質(zhì)量

邐９．６０邐３８．７９逡逑由圖２－１和表２－２可Ｗ看出，在相同的混料體積下，隨著固含量的增大混料逡逑的扭矩在不斷增大，扭矩趨于穩(wěn)定時間也在增加，且扭矩和扭矩趨于穩(wěn)定時間增逡逑加的幅度與固含量密切相關(guān)。在固含量４５％時混輯的扭矩較低，固含量增加到逡逑５０％時漏料扭矩X椉擁姆冉洗�，此后固含量X棿螅ぞ鼗郝齒椉櫻詮毯垮義洗锏劍擔(dān)福ナ�，固含量的X黽傭耘ぞ氐撓跋旖洗螅ぞ睪團ぞ匚榷ㄊ奔湓黽擁姆義隙染洗�。震}怯捎謁孀毆毯康腦椉櫻戳系惱扯仍齟�，流动屑s跣。旌暇義顯人枋奔湓黽�。随讱W厶辶康腦黽櫻辰峒撂逑刀苑厶蹇帕５陌滄純黽躒酰ù渝義仙茍廈嫻模櫻牛駝?wù)片蓫{桑濁邐目吹劍賈祿熗咸逑嫡扯萖棿�，流动屑s躒�。辶x洗踴熗嚇ぞ睪團ぞ匚榷ㄊ奔淥孀毆毯吭黽蛹霸黽臃瓤桑著卸險辰峒撂逑刀藻義戲厶宓陌殘Ч幸歡ǖ募

本文編號：2657555