凝胶注模成型工艺的研究进展

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结构陶瓷的新型凝胶注模成型技术研究与进展

为目前国内外应用最多的是丙烯酰胺体系具有一定
的毒性，不利于人体健康和环境保护。尽管后来Ｍ．
Ａ．ａｎｙ和ＯＯ．Ｊｎｅ．Ｏｍａｅ）发了一系列的低毒体ｔ｜ｅ３开
１多糖类高分子凝胶注模成型
许多从动植物中提取的多糖类高分子都具有良
１（．）
固相含量（ｏｖｌ％）
图４干燥收缩和素坯密度与浆料固相含量关系
收稿１：１— １１３２１０— ９期０
通讯联系人：谢志鹏， — ａ：ｚ＠ｍｉｔｎｈａｄ．Ｅｍｉｘｐａ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｉｕ．ｕｎｌｌｇｅｃｓ
脂糖、明胶、果胶、卡拉胶（角叉藻胶）等具有热溶胶
《陶瓷学报）０１年第２期）１２
３３１
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图２琼脂糖凝胶成型陶瓷涡轮转子
Ｆｇ２Ｃｅａｍｉｕｂｎｏａｏｅａｔｒｍｇｏｅｉ．ｒｃｔｒｉｅｒｔｔｒｇｌｓｏａａｒｓｃｆ
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图３涡轮转子坯体的密度分布
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凝胶注模成型技术

凝胶注模成型技术
凝胶注模成型技术是一种新型的胶态快速成型工艺，由美国橡树岭国家实验室在20世纪90年代初首先发明。

这种技术主要利用有机单体或少量添加剂的化学反应原位凝固成型，获得具有良好微观均匀性和一定强度的坯体，然后再进行烧结制得成品。

凝胶注模成型工艺可以分为水基凝胶注模成型与非水基凝胶注模成型两大体系。

其中，水基凝胶注模成型方法与传统方法类似，简单易行，干燥过程更容易，降低了预混液的粘度，对环境污染小。

非水基凝胶体系常见的溶剂为醇、烃、醚和酮等，采用有机溶剂，不但污染环境，且对于工业生产来说增加了成本。

这种成型技术无需贵重复杂设备，所用模具为无孔模具，且对模具无特殊材质要求，因此是一种低成本成型技术。

同时，它可适用范围广，可制备单一材料或复合材料，对粉体无特殊要求，因此适用于各种陶瓷制品，粗细粒度均可。

凝胶注模成型技术的特点还包括：定型过程与注模的过程是完全分离的，因此成型坯体组分均匀、密度均匀缺陷少，在后续干燥烧结中会保持成型时的比例。

此外，由于坯体在脱模后便具有一定的初始强度，为后期进一步加工制备为更为精密的构件提供了基础条件。

总的来说，凝胶注模成型技术是一种低成本、高效率、环保型的成型工艺，具有广泛的应用前景。

注凝成型gelcasting工艺及其新发展

硅酸盐通报 2003 年第 5 期
综合评述
注凝成型( gelcasting) 工艺及其新发展
薛义丹徐廷献郭文利邹强
(天津大学先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室 ,天津大学材料学院 ,天津 300072)
摘要简要概括了注凝成型的工艺过程及其特点 ,着重介绍了低毒性凝胶系统的选择、注凝成
注凝成型不仅适用于大尺寸部件的成型 ,也同样适用于复杂形状部件的成型。但复杂部件在脱模时还存在一些技术问题。MoldSDF ( mold shape deposition manufacturing) 是一种制作模具的方法 , 它是基本累加的过程。图 1 所示为应用 MoldSDF 制备一个简单部件的成型过程。MoldS2 DF 工艺在制备复杂形状的陶瓷部件时有 2 个显著的优势 : (1) MoldSDF 工艺成型的样品的所有表面可进行重复的机械再加工 ,以求表面光洁、形状精确 ; (2) 浆料可一次性注入 ,这样可以消除模具的层界现象 ,避免在坯体中产生缺陷。注凝成型法与 MoldSDF 相结合 ,可以生产各种复杂形状的部件 ,并且生产的部件具有良好的显微结构和机械性能。Stanford 大学已经该方法成功制备了氮化硅涡轮转子和不锈钢转子[17] 。
二烯丙基酒石酸钾铵
双官能
N - N 亚甲基双丙烯酰胺聚乙烯 (乙烯. 乙二醇 XXX) 脂
团甲基丙烯酸盐[ 酯 ]
DATDA
烯丙基
MBAM
丙烯酰胺
PEG(XXX) DA 丙烯酸脂
PEG(XXX) DMA 丙烯酸脂
4. 1. 2 天然大分子的应用许多从动植物中提取出来的纯天然水溶液大

无压烧结SiC凝胶注模成型工艺研究

２１实验原料＿
１前言
凝胶注模成型（ｅ—ｃｓｎ）ｇｌａｔｇ最早由美国橡树岭ｉ
实验选用的原料为亚微米级ＳＣ（ｉ宁夏机械研究
院提供，００Ｄ５＝．７
，烧结助剂为ＢＣ和纳米级炭４
黑，胶浇注成型用的单体丙烯酰胺为化学纯（津凝天
Ｄｒａ－）ａｎｃ用作浓浆料的分散剂。ｖ－
２２实验工艺过程＿
注，是研究大多集中在反应烧结碳化硅陶瓷，但采用不同粒度的颗粒级配制备出固含量达到５ｖ１而０ｏ％，粘度低于ｌａ的浆料并通过有机单体的聚合反应进ｐｓ行注模成型。无压烧结的凝胶浇注成型却鲜有报
化学试剂公司），交联剂和引发剂分别为Ｎ，Ｎ一二甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵（海试剂厂）四甲基氢氧上，化铵（ＭＡ，５ＴＨ）２％水溶液（海国药集团化学试剂上有限公司）聚甲基丙烯酸胺（ＭＡＡ，商业名，Ｐ
第３卷第４期１２１００年ｌ２月
《陶瓷学报》
ＪＩＲＮＡＬ００ＦＣＥＲＡＭＩＣＳ
Ｖ０．．１３１Ｎｏ．４Ｄｅ．２０ｃ０１
文章编号：００２７（０００－５４０１０－２８２１）４０３ — ４
首先将碳化硅粉体、结助剂分散含有有机单体烧丙烯酰胺和交联剂Ｎ，一二甲基双丙烯酰胺的水Ｎ溶液中，后进行球磨，磨ｌ时后的浆料边搅拌然球２小边加入引发剂过硫酸铵，分搅拌均匀后，浆料注充将

溶胶凝胶法的基本原理、发展及应用现状

溶胶凝胶法的基本原理、发展及应用现状一、本文概述溶胶凝胶法（Sol-Gel Method）是一种重要的材料制备技术，广泛应用于陶瓷、玻璃、金属氧化物、复合材料等多个领域。

本文旨在全面阐述溶胶凝胶法的基本原理、发展历程以及应用现状。

我们将深入探讨溶胶凝胶法的基本原理，包括溶胶的形成、凝胶化过程以及材料的微观结构和性能调控。

我们将回顾溶胶凝胶法的发展历程，从早期的探索阶段到如今的成熟应用，分析其技术进步和主要成就。

我们将重点关注溶胶凝胶法的应用现状，涉及领域广泛，如能源、环境、生物医学等，展望其未来的发展趋势和潜在应用。

通过本文的阐述，我们期望为读者提供一个全面、深入的溶胶凝胶法知识体系，为相关领域的研究和应用提供有益的参考。

二、溶胶凝胶法的基本原理溶胶凝胶法（Sol-Gel Method）是一种在湿化学领域广泛应用的材料制备技术，其基本原理涉及胶体化学和物理化学的基本原理。

该方法通过控制溶液中的化学反应，使溶液中的溶质原子或离子在液相中形成稳定的溶胶体系，随后经过凝胶化过程转化为固态凝胶，最后经过热处理等步骤得到所需材料。

在溶胶凝胶法的过程中，溶胶的形成是关键。

溶胶是由固体颗粒（通常为纳米尺度）分散在液体介质中形成的胶体分散体系。

这些固体颗粒可以通过水解和缩聚等化学反应从溶液中的前驱体（如金属盐或金属醇盐）中生成。

水解反应是指前驱体与水反应，生成相应的氢氧化物或氧化物，同时释放出水分子。

缩聚反应则是指这些氢氧化物或氧化物之间进一步发生化学反应，形成网络状的结构，从而使溶液转化为溶胶。

凝胶化过程是溶胶凝胶法的另一个重要阶段。

随着溶胶中固体颗粒的不断生成和长大，颗粒之间的相互作用逐渐增强，形成三维网络结构，使溶胶失去流动性，转变为固态的凝胶。

这一过程中，颗粒之间的相互作用力（如范德华力、氢键等）以及颗粒表面的电荷状态等因素起着重要作用。

通过热处理等步骤，可以去除凝胶中的残余水分和有机溶剂，同时使凝胶中的无机物发生结晶或相变，从而得到所需的材料。

六方氮化硼凝胶注模成型研究

浆料的调制、有机单体含量与配比对胶体性状的影响、料浆加入引发剂后的凝胶固化行为、
催化剂对凝胶固化性能的影响、以及单体和引发剂加入量对坯体干燥性状的影响等进行了研
究。
关键词：凝胶注模；六方氮化硼；浆料
中图分类号：ＴＱ１４７文献标识码：Ａ文章编号：１０－０３（０ｏ１（－ｌ３０９１４２１）０下）ｏ－４０６
成型精度高，但难以成型复杂形状制品。流动成
型法如热压铸成型法、注射成型法和注浆成型法等，虽可成型复杂形状制品，但都存在着难以解
决的严重问题。如以石膏模吸有成型设备简单、可以制成大型复杂形体制品的独特优势，却不宜制造壁厚悬殊、厚大截面制品，所获坯体的密度也不均匀，
１实验
１１实验原料．
ｈＢＮ粉体纯度为９．％，平均粒径为０４ — ９５．７ｕｍ。凝胶有机单体为丙烯酰胺（ＡＭ），交联有机单
具体工艺是首先将陶瓷粉体均匀分散于含有有机单体和交联剂的水溶液或者非水溶液中，在室温
材料。目前瘠性陶瓷粉末的成型方法主要分为压
力成型法和流动成型法两大类。使用最多的压力
体为Ｎ— Ｎ亚甲基双丙烯酰胺（ＭＢＡＭ），凝胶引发剂为过硫酸铵（２。Ｓ，凝胶催化剂为ＮＨ）ｓｏ（）ＡＰ

凝胶注模结合冷等静压成型陶瓷坯体工艺研究

第38卷第12期硅酸盐通报Vol.38No.12 2019年12月BULLETIN OF THE CHIESE CERAMIC SOCIETY Depm b ez,2019凝胶注模结合冷等静压成型陶瓷坯体工艺研究杜苗凤，张培志，郭方全，祁海，何成贵,韩伟月(上海材料研究所，上海市工程材料应用与评价重点实验室，上海200437)摘要：以A-03为研究对象，采用凝胶注模技术成型固相含量分别为45vol%,50vf%和54vol%的坯体，研究了冷等静压压力对凝胶注模坯体性能的影响。

研究表明：随着浆料固相含量升高，各坯体的相对密度增大,孔径和孔体积减小。

在0~500MPa之间，随着冷等静压压力的升高，各固相含量坯体的相对密度均增大。

在500MPa高压下，各坯体的相对密度均增大至60%，孔径和孔体积均减小至62nm和0.17mLg。

关键词:冷等静压；凝胶注模；氧化铝陶瓷；孔径分布中图分类号:TB321文献标识码:A文章编号：1001-1625(2019)12-84005Research on Ceramic Green Body Fabricated by GelcastingCombined with Colk Isostatic PressingDU Miao-feng，ZHANG Pei-zhi，GUO Fang-quan，QA Hai，HE Cheng-gui，HAN Wei-yue(ShanghacKeyLaboeaeoeyofEngcneeecngMaeeecaisAppiccaecon and Eeaiuaecon，ShanghacReseaech InseceueeofMaeeecais，Shangha c200437，Chcna)Absirahi:Ai2O3geeen bodcesweeefabeccaeed bygeicasecngeechncquewceh soicdsioadcngof45eoi%，50eoi%and 54eoi%，eespececeeiy.Thee f eceofcoid csoseaeccpee s cng(CIP)pee s ueeon ehepeopeeecesofgeeen bodceswaseeaiuaeed.Theeesuiesshowehaewceh ehecnceeaseofsoicdsioadcng，eheeeiaeceedensceyofeach bodycnceeases，ehepoeedcameeeeand poeeeoiumedeceeases.In ehe eange of0-500MPa，wceh ehecnceeaseofcoid csoseaeccpee s uee，eheeeiaeceedensceyofehe bodceswceh dc f eeenesoicdsioadcngcnceeases.Aeehehcgh pee s ueeof500MPa，eheeeiaeceedensceyofeach bodycnceeases eo60%，and ehepoeedcameeeeand poeeeoiumedeceeaseeo62nm and0.17mLyg.Key words:CIP；geicasecng；aiumcnaceeamcc；poeedcameeeedcseecbuecon1引言20世纪90年代初，Jenny和Omateta首次提出凝胶注模成型技术'10(,将传统陶瓷和高分子化学相结合,即将稳定分散的陶瓷颗粒原位固化在三维高分子网络中，可成型均匀的近净尺寸复杂陶瓷部件。

凝胶注模Sialon-SiC材料流变性研究及其性能

铸造
巩甘雷等：胶注ｉｎＳ材料流变凝模Ｓｌ — ｉａｏＣ性研究及其性能
・６７５・
甲基双丙稀酰胺（ＡＭ）作交联剂、过硫酸胺（％ＭＢ２
１试验过程与方法
１１原料和试剂．试验用改性ｓ粉、改性Ａ粉、一１ｉｌＡ：粉和ｓＯｉ粉ｃ的粒度分布和化学组成如表１示。所用两种气体分别所
ｇｌａｔｇｐｏｅｓＲｅｌｇｃｌｏｅｆｔｅｓｓｅｓｏａｅｎｓｅｃｓｉｒｃｓ．ｈｏｏｉａｄｌｕｐｎｉｎｈｓｂｅｉｌｔｄｕｉｇｔｅＭａＬｂｓｔｖｒ，ｈｎｍｏｈｍｕａｅｓｔａｏ￣ａｅｔｅｎｈｓｓｅｓｏｈｒｃｅｉｉｓａｒｅｗｉｅＳｓｏｒｅｌｇｃｌｄ１Ｇｒｅｏｉｓｗｅｅｐｏｕｅｙｇｌａｔｇｕｐｎｉｎｃａａｔｒｓｃｇｅｔｔｉｋｏｏｉａｔｈｈｈｍｏｅ．ｅｎｂｄｅｒｒｄｃｄｂｅｃｓｉｎｕｉｇｔｅｓｓｅｓｏｔ８ｏ．ｓｌｏｄｎ．ａｄＳａｏ．ｉｔｒａｓａｅｆｂｉａｅｙｎｔｉａｉｎｓｎｈｕｐｎｉｎｗｉ７ｖ１ｈ％ｏｉｌａｉｇｎｉｌｎＳＣｍａｅｉｌｒａｒｔｄｂｉｄｔｄｃｒｏｓｎｅｉｇＸＲＤｎＥＭｎｌｓｓｉｄｃｔｓｔａｉＳ４２Ｎ６ａｄａｓｌａｕｔＯｉｉｔｒ．ｎａｄＳａａｙｉｎｉａｅｈｔＳＣ，ｉ０２ｎｍａｌｍｏｎｆＳ２Ａｌ０Ｎ２ｘｓｉｈｉｔｎｔｅｅｍａｅｉｌ．Ｔｅｓａｅｆｔｅｉｌｎｐａｅｓｅａｏａｓｏｔｒｄｎｈｔｒａｓｈｖａｕｉ１１ｔｒａｓｈｈｐｏｈｓｏｈｓｉａｈｘｇｎｌｈｒｏｓａｄｔｅｍａｅｉｌａｅｎｆ２ｏ１ｍｉｒｓｕｔｒ．ｌｅｓｔｎｅｕａｔｎｔｆｈｔｒａｓｒ．９ｇｃａｄ５Ｐ．ｅｐｃｉｅｙｃｏｔｃｕｅＢｕｋｄｎｉａｄｆｘｒｌｒｇｈｏｔｅｍａｅｉｌａｅ２６／ｍｎ６Ｍａｒｓｅｔｌ．ｒｙｌｓｅｖ

凝胶注模成型科技的原理及问题难点分析

凝胶注模成型科技的原理及问题难点分析文章分析了凝胶注模成型科技的基础原理和类型以及活动步骤等等内容。

它的成本不高，而且有着非常好的稳定性，同时得到的胚体的密度非常好，在干燥的时候不会出现形变现象，存在的不利现象较少，而且强度很高，能够有效生产。

标签：成型技术；净尺寸成型；凝胶注模成型；胶态成型1 关于原理和活动步骤该项科技是把高分子的物质与流变学的知识有效的联系到一起，它的原理是在较高的固相含量以及较低的粘度的陶瓷物质之中谈价浓度不是很高的有机体，然后放入一些引发材料对其浇筑，进而确保其中的单体在相对的状态中出现聚合活动，此时生成坚硬的网状体系，确保浆料能够即刻的固结，进而确保胚体定形，最终经由脱模以及排胶等活动而获取所需的部件。

凝胶注模成型分为两类：一种是非水溶性凝胶注模成型，另一种是水溶性凝胶注模成型。

非水溶性凝胶注模成型采用有机溶剂，要求溶剂有较低的蒸汽压。

水溶性凝胶注模成型更进一步，有非常多的优势。

第一，成型时期和过去的措施非常类似，而且很简便。

第二，干燥活动更简单。

第三，减弱了混合体的粘性。

第四，对于生态的干扰性小。

所以，这个措施被大量的使用。

在该项成型活动中，要确保单体等合乎如下的规定。

第一，其应该是充分水溶的，而且它的溶解性要非常的高，假如该数值太低的话，此时单体融合并非是液体的融汇，它是液体沉积之后的融汇，此时得到的胚体的密度不是很良好，同时他的强度也会受到非常大的干扰。

第二，溶液得到的凝胶要有非常高的强度，此时才可以发挥出原位固定的意义。

而且确保胚体能够有效的脱模。

第三，单体和交联剂不会降低浆料的流动性。

2 关于工艺特征它是一项有着非常强大的实用意义的科技，其有着如下的一些特征。

第一能够适合用到很多的陶系中，可以得到非常多的形态不一样的零件。

第二因为定形活动和注模的活动是单独开展的，对于定形来讲，它是借助于浆料里面的单体汇聚而生成胶凝体，其得到的胚体的问题不是很多，而且其成分等很是均匀，在干燥的时候不会发生形状改变的问题，此时可以确保烧结体具有优秀的比例，该措施是一项优秀的成型科技。

陶瓷凝胶注模成型技术

智能化
引入自动化和智能化的技术手段，实现陶瓷凝胶注模成型的远程监控和智能化控制。
绿色化
发展环保型的陶瓷凝胶注模成型材料和工艺，降低生产过程中的环境污染。
未来研究方向
新材料体系
研究新型的陶瓷凝胶注模成型材料，拓展其应用领域和应用范围。
工艺优化
探索更高效的陶瓷凝胶注模成型工艺，提高产品的性能和降低生产成本。
对未来的展望1Fra bibliotek随着科技的不断发展，陶瓷凝胶注模成型技术有望在更多领域得到应用，如生物医疗、环保等。
2
未来，该技术的研究重点将放在提高陶瓷部件的性能、降低生产成本、优化工艺参数等方面，以更好地满足市场需求。
3
同时，随着环保意识的提高，开发环保型高分子凝胶和绿色生产工艺将是未来的重要研究方向。
陶瓷凝胶注模成型技术
contents
目录
• 引言 • 陶瓷凝胶注模成型技术原理 • 陶瓷凝胶注模成型技术应用 • 陶瓷凝胶注模成型技术发展前景 • 结论
01 引言
背景介绍
01
陶瓷材料在工业领域的应用广泛，如高温炉、电子设备、航空航天等。
02
传统陶瓷成型技术存在一些局限性，如生产效率低、成本高、产品性能不稳定等。
技术概述
陶瓷凝胶注模成型技术是一种新型的陶瓷成型技术，利用有机高分子凝胶作为载体，将陶瓷粉体均匀分散在凝胶中，通过注模、固化、脱模等工序制备出形状复杂的陶瓷部件。
该技术具有操作简便、生产效率高、成本低、产品性能优异等优点，在陶瓷领域具有广阔的应用前景。
02 陶瓷凝胶注模成型技术原理
凝胶注模成型原理
高经济效益。
05 结论
技术总结
陶瓷凝胶注模成型技术是一种先进的陶瓷成型技术，它利用高分子凝胶作为载体，将陶瓷浆料注入模具中，通过固化、干燥和烧成等工艺过程，制备出高性能的陶瓷部件。

原位凝胶研究进展及质量控制要点

原位凝胶研究进展及质量控制要点摘要：目的：介绍原位成型凝胶（即型凝胶）的概念、特点、研究现状及质量控制要点。

方法：对近年来国内外相关文献资料，以及实验研究遇到的问题进行归纳总结。

结果：结合眼用原位成型凝胶具有独特的作用特点及优势，目前已建立了有效的质量控制方法。

结论：原位成型凝胶具有良好的眼部应用前景，但这种新的给药系统的研究方法与传统眼用制剂有所不同。

为了考察这种新剂型的安全性和有效性，建立有效的质量控制方法是很有必要的。

关键词：眼用原位成型凝胶；温度敏感；pH敏感；体外释放；体内滞留眼部给药系统对于制药科学家来说是最有新意也是最有挑战性的给药系统之一[1]，传统的眼用制剂（溶液、混悬液、凝胶）有很多局限性，如眨眼造成眼角膜的主动消除，治病效率不确定，视力模糊等。

但是原位成型凝胶（in Situ Forming Eye Ge1）在滴入眼中后因周围环境的改变而从原本的液体状态转变成具有粘-弹性的凝胶。

过去的几年中，关于这种给药系统曾有温度敏感型、pH敏感型、离子诱导型等文献报道。

各种类型的原位凝胶都有优点和缺点，所以在选择这种特殊的水凝胶的时候主要取决于主药本身的性质和临床使用的要求。

这几种特殊的水凝胶都是通过提高药物和眼角膜的接触时间来达到提高生物利用度的。

1 国内外研究现状国外在20世纪80年代就开始了眼用原位凝胶的研究[2]，目前FDA已批准的一个产品——阿奇霉素眼用原位凝胶，属于温度敏感型眼用原位凝胶。

由INSITEVISION公司研制，使用了该公司的专利技术DURASITE。

国内眼用凝胶的研究一直是制剂领域的热点[3]，目前已有多家研制单位开展眼用原位凝胶剂的临床研究，主要研究温度、pH敏感型眼用原位凝胶（in situ forming eye ge1），主要药物为抗生素和激素类，如妥布霉素原位（即型）眼用凝胶，用于眼睛的抗感染。

2 基质的选择由于主药的性质不同，我们需要选择合适的高分子材料作为基质，才能完成不同作用机理的原位凝胶的制备。

3D打印技术

3D打印技术基于3D打印的陶瓷凝胶注模成型⼯艺研究摘要：随着科技的发展，3D打印技术也在逐渐的运⽤到实际的⽣活当中，3D打印技术弥补了传统成型⽅法性能差、成型精度低的问题，利⽤3D打印技术可以实现⾼精度，⾼复杂陶瓷零件的构建，本⽂主要在3D打印技术引⼊凝胶注模成型。

在实际的使⽤过程当中，利⽤⾼分⼦材料的模具通过⾼温烧结的⽅式实现陶瓷零件构造，根据3D打印技术的各项原理，利⽤3D打印技术成功制造了⾼性能⾼精度、复杂形状SiC和ZrO2陶瓷零件。

3D打印技术为陶瓷零件应⽤到各领域，例如，航空航天和医疗领域提供了技术⽀持。

关键词：3D打印；凝胶注模；⾼性能陶瓷；复杂形状0 引⾔陶瓷材料在使⽤的过程当中具备有⾼硬度⾼熔点的这些特性，在实际的航空，航天领域受到了⼴泛的应⽤需求，由于陶瓷材料的硬度⾼，但是陶瓷材料的脆性较⼤，在成型过程当中陶瓷极易出现破碎的情况，这给加⼯带来了许多⽅⾯的问题[1-3]，随着⼈们对于陶瓷材料各项要求逐渐提⾼，使得通过传统的制造成型⽅法，很难制造出符合⼈们要求的陶瓷零件。

因此利⽤新兴的3D打印技术，可以设计满⾜各项要求的陶瓷零件，3D打印技术为零件的复杂化和多样性提⾼提供了技术⽀持。

3D打印技术在实际的使⽤过程当中，可以根据CAD模型实现逐层的建模，并最终完成三维实体。

由于3D打印技术不受各类形状的限制，因此可以改善传统加⼯⽅⾯带来的各项问题[4-5]，3D打印技术在实际⽣产的过程当中⽣产的时间较短。

由于3D打印技术在完成建模后很少需要加⼯，在⽣产过程当中具备有便捷性的特点，在实际的使⽤过程当中可以根据CAD模型来进⾏建模分析，常⽤的包含以下的⼏类3D 打印技术：激光选区熔融(Selective laser melting，SLM)、激光选区烧结(Selective laser sintering，SLS)、三维打印(Three-Dimensional Printing, 3DP)、⽴体光固化(Stereo Lithography Apparatus, SLA)和直写⾃由成型(Direct Ink Writing，DIW)等。

重结晶碳化硅凝胶注模成型及其性能研究

凝胶注模成型（ｅｃｓｎ）术是由美国橡树Ｇｌｔｇ技ａｉ岭国家实验室Ｍ，Ｊｎｙ和Ｏ．Ｏａｔ教授等Ａ，ｅｎＯ．ｍｔｅｅ人 ¨２先发明的一种陶瓷净尺寸成型技术，．首Ｊ是９Ｏ年代以来出现的一种最新的胶态成型工艺。该法是将陶瓷粉料分散于含有有机单体和交联剂的水溶液中制备出低粘度高固相体积分数的浓悬浮体，后加入引发剂和催化剂，然陶瓷粉料中的有机单体在交联剂、发剂和催化剂的共同作用下，引
重结晶碳化硅凝胶注模成型及其性能研究＊
易中周
（云南蒙自师范高等专科学校，自６１０）蒙６１０
谢志鹏
黄
勇马景陶
１０８）００４
（清华大学材料科学与工程系，北京
摘要研究了重结晶碳化硅高温材料的凝胶注模成型。着重讨论了ＳｉＣ粉体的分散性、悬浮
体的流变性、沉降行为以及烧结机理。结果表明，选用适量的分散剂ＴＡＭＨ调整浆料ｐＨ＝ｌ．１９附近可制备出固相体积分数高达７％的ＳＣ浓悬浮体。沉降实验表明，浓悬浮体中粗细ＳＣ颗粒间能达到均０ｉ该ｉ
一
稳定的分散，浮粒子不会明显地沉降。凝胶注模成型所得坯体在２５ ℃ 和氩气氛下烧结可获得重悬４０
结晶碳化硅高温材料，其体积密度为２５ｇｃ．２．ｍ一，对应的抗弯强度为５．Ｍａ５４Ｐ。

凝胶注模成型钛-生物玻璃多孔生物复合材料研究

（ＢＭ、ＭＡ）引发剂过硫酸铵（Ｐ）ＡＳ等．
注模成型是一种制备复杂形状，高均匀性陶瓷坯体的实用技术．它利用有机单体聚合形成大分子网络
将陶瓷浆料原位固化，进而制得陶瓷坯体．与传统表１生物玻璃配方
１１１生物玻璃和钛一．．生物玻璃复合粉末制备生物玻璃原料配比见表１制备方法为将原料，混合后，放人玛瑙罐中球磨２，ｈ使其达到均匀混合和细化原料的目的，球磨后的原料放人刚玉坩埚将
确定为填料的１％左右【，４改性后装袋备用．］
１１２分散剂的制备．．
１５℃ ，￣／ｉ，到１５￣保温３后随炉冷却．２０８Ｃｒｎ达ａ２０Ｃｈ
本实验中所用原料均为分析纯，丙烯酸是购自
天津迪博化工有限公司，其纯度＞９比重是１９％，．
得多孔生物材料表面的生物活性提高．
关键词：多孔钛；生物玻璃；凝胶注模成型；生物复合材料中图分类号：Ｔ３２Ｂ３文献标识码：Ａ
多孔钛具有良好的生物相容性，内部存在大量的孔隙有利于周围细胞的内长人和新骨的生长，并
的干法成型相比，可以提高坯体的均匀性和强它度，降低大气孔的数量并改善气孔分布，从而有利于产品的烧结致密化和显微结构的控制．ｊ本文采用凝胶注模成型方法，在钛中加人生物活性玻璃，制备具有良好的三维孔隙结构和优异生物活性的多孔钛生物复合材料．
维普资讯
第２５卷第５期
２０年０月０７９
佳木斯大学学报（自然科学版）ＪｕｎｌｆｉｓＵｉｒｔＮｔａＳｉｃｄｉ）ｏｒａｉｎｅｓｙ（ａｒｃｎｅＥｉｏａｏＪｍｕｖｉｕｌｅｔｎ

凝胶注模成型技术在制备可降解生物医用材料中的应用

凝胶注模成型技术在制备可降解生物医用材料中的应用第一章：绪论随着生物医学技术的不断发展，人们对于医用材料的要求也越来越高，对于获得更好的治疗效果，具备生物相容性和可降解性的材料成为研究的热点之一。

那么，如何制备具备这些特性的生物医用材料呢？凝胶注模成型技术成为了其中的重要手段之一。

凝胶注模成型技术是一种常用的可降解生物材料制备技术，在制备生物医用材料中应用广泛。

本文将从凝胶注模成型技术的原理、优劣势以及应用于制备可降解生物医用材料中的情况进行详细介绍。

第二章：凝胶注模成型技术的原理凝胶注模成型技术又称为注射成型、溶胶凝胶注模成型技术，其基本原理是将高分子材料以溶胶或凝胶的形式通过注射器喷射到模具中，经过一定的化学反应，形成想要的形状和尺寸。

凝胶注模成型技术的主要步骤包括溶胶或凝胶的制备、模具的设计与制作、注射前的材料预处理以及注塑成型等环节。

第三章：凝胶注模成型技术的优势和劣势凝胶注模成型技术在生物医用材料制备中具有以下优点：1. 成型精度高：在加工过程中，细微的设计和一致的模具尺寸可以提供高精度和重复性生产部件的能力。

2. 生产效率高：凝胶注模成型技术适合中等规模的生产，制作相对容易，可以大量生产和制造产品。

3. 可控性强：凝胶注模成型技术可以在成型过程中控制材料的粘度和流动，以确保均质性和一致性。

但与此同时，凝胶注模成型技术也有劣势：1. 制程复杂：凝胶注模成型技术尽管可以使得加工作业从繁重到简单，但同时需要复杂的加工设备和操作程序，这加重了精细同类产品的加工难度。

2. 技术限制：凝胶注模成型技术需要对材料性质、模具设计和生产流程进行精确和详细的研究，要求制造商必须理解和掌握完整的制造过程和技术知识。

第四章：凝胶注模成型技术在制备可降解生物医用材料中的应用凝胶注模成型技术在生物医用材料制备中的应用极为广泛。

目前，可降解高分子材料已成为研究重点之一。

凝胶注模成型技术成功应用于制备嵌段共聚物凝胶、微球、硬胶、膜以及纳米粒子等。

凝胶注膜成型

溶剂
+ 有机单体
+ 交联
剂
无机粉体+分散剂预混液
研磨混合
脱气
脱模
固化
机加工
干燥
排胶
注膜
.
烧结
料浆催化剂+引发剂
★ 凝胶注膜成型工艺的基本原理
Gelcasting工艺的基本原理是在低粘度高固相含量的料浆中加入有机单体，在催化剂和引发剂的作用下，使料浆中的有机单体交联聚合成三维网状结构，从而使料浆原位固化成型。然后再进行脱模、干燥、去除有机物、烧结，即可得到所需的陶瓷零件。
近年Gelcasting已经用生产各种陶瓷制品，从单一组分到复合组分，从简单的片状、管状、到复杂的叶片、齿轮、涡轮转子，从结构陶瓷到功能陶瓷。
今后，该工艺的应用还应进一步拓展，从非金属粉末要逐步推广到金属领域，其尺寸范围要进一步扩大，目前主要应用于微米级颗粒成型和较粗的耐火材料成型，纳米颗粒的应用相对较少，细、密、匀、纯是性能优良材料的必要条件，因此研究纳米级颗粒注
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★ 凝胶注膜成型工艺的发பைடு நூலகம்趋势
凝胶注模成型工艺自问世以来，得到了迅猛发展，其应用前景极为广阔，值得进一步研究开发，其今后的发展方向主要有以下几个方面。 ① 应用领域的拓展 ② 环境友好型凝胶体系的开发 ③ 合理的凝胶固化方法的研究 ④ 与激光选区烧结成型技术联用 ⑤ 热可逆凝胶注模成型的发展
凝胶注膜成型工艺
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主要内容
★ 凝胶注膜成型工艺简介 ★ 凝胶注膜成型工艺特点 ★ 凝胶注膜成型工艺流程图 ★ 凝胶注膜成型工艺的基本原理 ★ 凝胶注膜成型工艺的发展趋势 ★ 参考文献
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★ 凝胶注膜成型工艺简介

凝胶浆料注模成型技术及工艺难点

凝胶注模成型技术及工艺难点分析2017-5-18 作者：谭建波凝胶注模成型最早是由美国橡树岭国家试验室（Oak Ridge National Laboratory, ORNL）的JANNEY和OMATETE发明的一种新的陶瓷成型技术。

该技术将传统的陶瓷工艺和高分子聚合物化学巧妙地结合起来，是一种新型的制备高品质复杂形状陶瓷件的近净尺寸成型技术。

凝胶注模成型工艺与其它传统成型工艺相比具有许多优点，因而引起陶瓷界的普遍关注，使得该技术不断完善，并已在实际生产中应用。

上世纪末，美国的Alliedsignal Ceramic Company、LOTEC Inc.、Ceramic Magnetics Inc.三家公司获得凝胶注模成型技术的使用许可。

Alliedsignal陶瓷公司应用该技术成功制备了航天器辅助电源部分的Si3N4陶瓷涡轮机转子；LOTEC公司采用该技术制备了低膨胀陶瓷材料，这种材料在高温下不会发生膨胀，被应用于制造发动机排气管道的绝热材料；Ceramic Magnetics公司则将此技术应用于高能物理研究用粒子加速器中的大直径（直径>50cm）铁氧体磁性陶瓷环的生产。

与此同时，美国Alliedsignal陶瓷公司已开发出年产10000只涡轮转子的凝胶注模成型自动化生产设备；美国集成系统公司（Integrated Systems Inc.）也基于热空气干燥理论开发出了胚体干燥的自动化控制设备。

在国内，2010年基于国家＂863＂计划项目的淄博博航电子陶瓷公司也应用凝胶注模成型技术主要生产氧化铝陶瓷基片，但其凝胶浆料的制备也都采用球磨的方法时间约20小时或以上。

因此，如何提高凝胶注模成型的生产效率，开发与工艺配套的自动化生产设备是逼在眉睫的任务。

可以设想，随着凝胶注模成型技术产业化的推广和工艺自动化控制设备的开发，该绿色环保的新技术必将会实现低成本、高效率、高可靠性和高重复性的产业化和实用化。

凝胶注模制备氧化锆管工艺研究

凝胶注模制备氧化锆管工艺研究
石亮，谢光远，高运明，黄海琴，刘虎
（武汉科技大学材料与冶金学院，湖北武汉，４３００８１）
摘要：采用凝胶注模成型工艺制备薄壁大长径比的氧化锆管，研究分散剂种类和用量及固相体积分数对浆料
１．３黏度的测定
１实验
１．１原料
浆料的黏度采用ＮＤＪ — ｌ旋转黏度计测定。
测定时选用２号转子，转速为２５ｒ／ｍｉｎ，扭矩在
２Ｏ～９０范围内变动，待扭矩达到稳定后即可读数。
第３６卷第５期２０１
大
学
学
报
Ｖｏ１．３６，Ｎｏ．５０ｃｔ．２０１３
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
黏度的影响，以及成型和烧结条件对氧化锆管生坯和氧化锆陶瓷管质量的影响。结果表明，选用阴离子聚丙
烯酰胺作为分散剂对浆料的降黏效果较好，当其含量为０．２５％ｏ时，能够显著降低浆料黏度；当浆料的固相体积分数为５４，成型后的坯体在６Ｏ℃ 下保温３ｈ烘干，可制备出结构均匀、精度较高的氧化锆管生坯，其在

医用多孔钛植入材料凝胶注模成形工艺研究

Ｋｅｒ：ｒｓｔｔｎｉｍ；ｌａｔｎｇ；ｍｐａｓｙｗｏｄｓｐｏｏｕｉａｕｇｅｃｓｉｉｌｎｔ
多孑金属材料具有开放多孑状结构，许新骨ＬＬ允
的要求。目前多孑钛的制备技术主要有粉末冶金压Ｌ制法、料发泡法等。其中，末冶金压制法生产浆］粉工艺简单、成本低并且组织结构均匀，但是难以获得复杂形状制件，Ｌ度较低，且模具成本较高、孑隙并小规模生产成本高［；料发泡法可获得较高孑隙７浆Ｌ度，缺点是难于控制气泡大小，难以获得孑径分布故Ｌ均匀的多孑材料，且难以获得复杂形状［。因此，Ｌ并９］开发复杂形状的多孑钛低成本制备技术成为目前研Ｌ
维普资讯
第１８卷第１期２００８年２月
粉末冶金工业
ＰＷＤＥＲＥＴＬＬＵＲＧＹＮＤＵＳＯＭＡＩＴＲＹ
Ｖｏ．Ｏ１１８Ｎ．１Ｆｅ２０ｂ．０８
医用多孑钛植人材料凝胶注模成形工艺研究Ｌ
ｔｒｒｔｄｅ．ｄｔｎｌｔｅｃａｇｆｐｒｓｔｎｃａｉａｒｐｒｉｓｏｈｍ— ｅｓｗｅｅｓｕｉｄＡｄｉｉａｌｈｈｎｅｏｏｏｉｙａｄｍ￣ｈｎｃｌｐｏｅｔｅｆｔｅｉｏｙ，
ＬＩＹａＧＵＯｈ－ｎ，ｎ，ＺｉｍｅｇＨＡＯｕ－ｉＪｎｊｅ《ｃｏｌｆＭａｅｉｌｃｅｃｎｇｎｅｉｇＵｎｖｒｉｆＳｉｎｅａｄＴｅｈｏｏｙＢｉｎＢｅｉｇ１０８，Ｃｈｎ）ＳｈｏｔｒａｓＳｉｎｅａｄＥｎｉｅｒｎ，ｉｅｓｔｏｃｅｃｎｃｎｌｇｅｊｇ，ｉｎ００３ＰＲｉａｏｙｉｊＡｂｓｒｃ：ｇａｏｐｅ－ｈｐｅｏｒｕｓｔｔｎｉｔａｔＢｉｎｄｃｍｌｘｓａｄｐｏｉａｕｍｍｐｌｎｓｐｅａｅｌａｔｎｇ，ｔｏｉａｔｒｐｒｄｂｙｇｅｃｓｉｗｉｈｐ — ｒｉｙｏ．，ｐｅｏｏｉｙｏ０，ｏｍｐｒｓｉｔｅｇｔｆ１８ＭＰａ，ｏｓｔｆ４６５ｏｎｐｒｓｔｆ４．７ｃｅｓｖｅｓｒｎｈｏ５．６Ｙｏｕｎｇ’ ｏ — Ｓｍｄｕｌｆ８ＧＰａ，ｉｉａｏｈｕｓｏ．５ｓｍｌｒｔｕｍａｏｔｃｌｂｎｅ，ｒｐｐｏｐｉｔｏｒｉｐａｉ．Ｔｈｅｅｆｃｓｏｎｃｒｉａｏａｅａｒｒａｅｆｍｌｎｔｎｇｆｅｔｆ