Príprava suspenzie s nízkou viskozitou a vysokým obsahom pevných látok
Príprava stabilnej suspenzie s nízkou viskozitou a vysokým obsahom pevných látok je kľúčom k príprave vysoko výkonných keramických dielov. Pevný obsah kalu určuje objemovú hustotu surového predvalku a viskozita kalu určuje, či sa vytvorí, takže je veľmi dôležité študovať prípravu a výkon kalu.
Obsah dispergačného činidla je jednou z kľúčových technológií prípravy keramickej kaše s vysokým obsahom pevných látok. Pridanie dispergačného činidla má dosiahnuť vysokú suspenziu tuhej fázy prostredníctvom stabilizačného účinku elektrostatického odpudzovania a stérickej zábrany. Dispergačné činidlo má silnú afinitu ku keramickým časticiam a vysokú kompatibilitu s roztokom. Môže sa úplne roztiahnuť, aby vytvorila stabilnú vrstvu stérickej prekážky a môže ionizovať ióny, aby sa vytvorila elektrostatická odpudivosť.
Schematický diagram stabilizačného mechanizmu stérickej zábrany
Viskozita keramickej suspenzie je ovplyvnená obsahom dispergačného činidla a pevnej látky. Príliš málo alebo príliš veľa dispergačného činidla spôsobí zhoršenie stability suspenzie. Len vtedy, keď sa zvolí vhodné množstvo, aby sa povrch častíc dostal do nasýteného adsorpčného stavu, je disperzia najlepšia a možno dosiahnuť stabilitu suspenzie. So zvýšením obsahu pevných látok sa zvýši aj viskozita keramickej suspenzie. Stanovenie optimálneho obsahu pevných látok je kľúčom k úspešnej príprave suspenzie s nízkou viskozitou.
1. Vplyv obsahu pevných látok na viskozitu suspenzie
Hodnota pH má tiež veľký vplyv na stabilitu suspenzie. Rôzne hodnoty pH a rôzne podmienky nabíjania na povrchu prášku zmenia jeho Zeta potenciál. Zmena Zeta potenciálu priamo ovplyvňuje elektrostatické odpudzovanie medzi časticami, čím ovplyvňuje stabilitu kalu.
Veľkosť častíc má tiež vplyv na viskozitu suspenzie. Keď sa veľkosť častíc zníži, zodpovedajúci špecifický povrch sa zväčší a celkové množstvo adsorbovanej vody sa zvýši. Preto sa voľná voda v suspenzii zníži a viskozita suspenzie sa zvýši. Okrem toho, čím je prášok jemnejší, tým ľahšie sa aglomeruje a aglomerované častice obaľujú vodu, čo má za následok časť straty vody, čo je tiež dôležitý faktor pri zvyšovaní viskozity kalu.
2. Bezpečné sušenie keramického korpusu
V procese sušenia sa voda rýchlo odparuje a miera zmršťovania je vysoká, takže telo ľahko praskne. Okrem toho je proces sušenia želatínovaného tela zložitý a pomalý proces, najmä veľká veľkosť tela, náchylnejšia na nerovnomerné zmršťovanie pri sušení spôsobené koncentráciou štrukturálneho napätia a zvyškového napätia, čo vedie k deformácii tela, deformácii a iné problémy.
Podmienky sušenia injektovaného bloku oxidu zirkoničitého v roztoku PEG10000 (a) a na vzduchu (b)
Bezpečné vysušenie karosérie je veľmi dôležité pre riešenie problémov s rozmerovou presnosťou a tvorbou a šírením trhlín. Podľa rôznych spôsobov získavania tepelnej energie z odparovania vody v tele sochoru možno spôsoby sušenia rozdeliť na sušenie horúcim vzduchom, sušenie elektrickým ohrevom, sušenie žiarením, sušenie mrazom atď., a nové sušenie kvapaliny.
Sušenie horúcim vzduchom: zariadenie je jednoduché, ľahko ovládateľné, ale tepelná účinnosť je nízka, cyklus sušenia je dlhý, proces sušenia nie je ľahké ovládať a je ľahké ho prasknúť, deformovať a tak ďalej, najmä v prípad veľkých zelených častí.
Sušenie elektrickým ohrevom: rýchlosť sušenia je rýchla, pretože vysoký obsah vody v prúde predvalkov je veľký, rýchle schnutie, zatiaľ čo nízky obsah vody v mieste sušenia pomaly, celkový proces sušenia je veľmi rovnomerný.
Radiačné sušenie: nepotrebuje žiadne sušiace médium, aby sa zabezpečilo čisté telo; Jednoduché vybavenie, ľahko ovládateľné, ľahko automatizovateľné; Rýchlosť sušenia je rýchla a sušenie rovnomernejšie.
Sušenie v kvapaline: vlhkosť sa môže rovnomerne vyzrážať, aby sa zabránilo nerovnomernému vysychaniu a praskaniu; Telo je úplne ponorené do kvapaliny, bez kapilárnej sily, čím sa znižuje deformácia a praskanie.
3. Mechanické spracovanie tela
Väčšina keramiky má vysokú tvrdosť a vysokú pevnosť, čo vedie k tomu, že sa nedá ľahko deformovať; Krehkosť keramiky navyše sťažuje jej spracovanie. Povrchová úprava keramiky je ukončená mikrodeformáciou alebo úberom materiálu v mieste spracovania, existujú rôzne spôsoby spracovania, ale hlavnou metódou spracovania je mechanické spracovanie.
Typ vstrekovania môže produkovať zložitý tvar, vysokú hustotu, dobrú rovnomernosť, relatívne vysokú pevnosť a určitú plasticitu tela, ktorá spĺňa požiadavky na zelené mechanické spracovanie, vhodné pre priemyselnú výrobu a môže presne kontrolovať veľkosť a tvar zelene, znížte množstvo zelene pri spracovaní, náročnosť spracovania a plytvanie surovinami. Tým sa zníži množstvo spekaných produktov a defekty a šírenie trhlín spôsobených procesom spracovania, zlepší sa bezpečnosť spracovania a zlepší sa spoľahlivosť keramiky.
Vstrekovanie bolo široko študované v oblasti poréznych materiálov, kompozitných materiálov a funkčných materiálov. Ako nový proces formovania takmer čistej veľkosti má mnoho výhod, ktorým sa tradičné injektážne formovanie nemôže rovnať. V budúcnosti bude výskum prípravy suspenzie s nízkou viskozitou a vysokou objemovou frakciou tuhej fázy, zlepšenie existujúceho gélového systému, hľadanie účinného a netoxického nového gélového systému, otvorenie nových aplikačných oblastí, urýchlenie priemyselnej výroby a vývoja automatických riadiacich zariadení bude aj naďalej stredobodom výskumu vstrekovacej kondenzácie.