陶瓷原位胶态凝固成型工艺

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陶瓷胶态注射成型技术

陶瓷胶态注射成型技术摘要：结合注射成型和凝胶注模成型技术的优点，发明了陶瓷胶态注射成型技术，实现了水基非塑性浆料的注射成型。

经过研究表明：通过调节工艺中的各项参数和添加适当的助剂，可以实现陶瓷浆料的可控固化；加入应力缓释剂调节高分子网络结构，能有效降低坯体中的内应力，制备出大尺寸陶瓷部件；利用胶态注射成型技术与设备，不仅能实现规模化大批量生产，而且产品具有较高的可靠性，具有广阔的应用前景。

关键词：胶态注射成型；水基非塑性浆料；可控固化；内应力；应力缓释剂Colloidal Injection Molding of CeramicsAbstract：Colloidal injection molding of ceramics(CIMC) is a new ceramic forming technique，which combines the advantages of gel-casting and injection molding, to achieve a non-plastic water-based slurry injection．After the study show that；all kinds of lectors which effect solidification of slurry is studied and then we can control solidification course．Internal stress of green body is also studied and large-size ceramic component can be got by adding moderator．So high performance ceramics with complex shape is manufactured by CIMC technique with high reliability，high automation and low cost．Key words：colloidal injection molding；injection molding；controllable solidification；stress；stress release agent引言随着技术的进步，高性能陶瓷以其优异的耐高温、高强度、耐磨损、耐腐蚀等性能和优点被广泛地应用于工业、国防、机械、石油、汽车、家用电器等各个领域的候选材料。

陶瓷凝胶注模成型

凝胶注模成型工艺研究夏培(天津大学材料科学与工程学院，教育部先进陶瓷与加工重点实验室，天津300072)摘要：凝胶注模成型是一种优于传统成型工艺的先进陶瓷成型方法，为净尺寸高性能复杂形状陶瓷的制备提供了有效的技术途径。

本文对陶瓷凝胶注模成型的原理、工艺、成型体系、特点等进行了简单的概论介绍,综述了目前凝胶注模成型的研究现状、存在的问题和应用情况并展望了发展趋势。

关键词：凝胶注模；研究现状；问题与展望Study on the gel-castingXIA Pei(Key Laboratory of Advanced Ceramics and Machining Technology, Ministry of Education, college of Material Science and Engineering, Tianjin University, Tianjin300072, Tianjin, China)Abstract: Gel-casting process is an advanced manufacturing technology for ceramic forming, which is superior to the traditional one, and has provided an effective approach to prepare high performance net size ceramics with complicated shapes. The principles,procedures,forming system and character of gel-casting are simply discussed in this paper, moreover, the present research process,problems as well as applications are also included. Finally, the tendency of this technology is forecasted in a dialectical way.Key words: gel-casting; present research; problems and prospects1.引言随着当代科学技术的发展，国防、工业等技术领域对结构材料的要求越来越高，耐高温、耐腐蚀、高硬度和综合力学性能好的结构材料的开发和研究已经变得十分重要。

陶瓷凝胶注模成型技术

单体聚合程度越高，则固化后陶瓷坯体强度越高。单体聚合的诱导期太短，无法保证凝胶注模工艺所需的操作时间；诱导期太长，则在固化过程中陶瓷浆体容易产生沉降。这两种情况都会造成固化后陶瓷坯体不均匀或产生缺陷。因而研究时对单体聚合的速度、聚合程度的测量及表征是十分重要的。
单体聚合的程度可以用单体聚合的转化率来表征。单体聚合的转化率定义为：在某一反应时间f时，已聚合的单体与初始单体的质量比，即 at=mt/m0 (1) 其中：at为单体聚合的转化率；mt为已聚合的单体质量；mo为初始单体质量。在某一反应时间f时，单体聚合速度R r可以用单体聚合转化率随时间变化的快慢来表征，即 Rt=dat/dt

(2)单体和交联剂的稀溶液形成的凝胶应具有一定的强度，这样才能起到原位定型的作用，并能保证有足够的脱模强度。 (3)不影响浆料的流动性，若单体和交联剂会降低浆料的流动性，那么高固相、低粘度的陶瓷浆料就难以制备。

陶瓷粉末在三维网状聚合物中的分布
丙烯酰胺单体聚合原理
凝胶注模成型工艺通常采用丙烯酰胺(AM)作为有机单体；N,N’—亚甲基双丙烯酰胺 (methylene bisacry-lamide，MBAM)作为交联剂催化剂： N，N;四甲基乙二胺（TEMED）加速剂引发剂；过硫酸铵分散剂;聚丙烯酰胺作为通过单体自由基聚合实现对陶瓷悬浮体的原位固化成型。
பைடு நூலகம்
悬浮颗粒的静电稳定机制
图3 位能E0逐渐减小
b)悬浮颗粒的（电）空间稳定机制

为了改善陶瓷浆料的流动性，提高浆料的固相含量，一般需向陶瓷浆料中加入少量的高分子聚合物作为分散剂。这一做法也是凝胶注模成型工艺中制备高固相、低粘度陶瓷浆料的常用方法。当颗粒表面吸附上有机聚合物后，其稳定机制已不同于单一的静电稳定机制。这时稳定的主要因素是聚合物吸附层，而不是双电层的静电斥力。吸附的高聚合物层对颗粒稳定影响有三点：

陶瓷原位凝固胶态成形基本原理及工艺过程

陶瓷原位凝固胶态成形基本原理及工艺过程陶瓷作为一种重要的结构和功能材料，被广泛应用于化工、冶金、电子、机械、航空、航天、生物等各个领域。

陶瓷材料成型是为了得到内部均匀和高密度的坯体，提高成型技术是制备高性能陶瓷材料的关键步骤。

不同形态的陶瓷粉体应用不同的成型方法。

如何选择适宜的成型方法，主要取决于对陶瓷材料的性能要求和陶瓷粉体的自身性质（如颗粒尺寸、分布、表面积），下面小编简要介绍几种陶瓷材料成型工艺。

陶瓷材料成型工艺主要分为胶态成型工艺、固体无模成型工艺、气相成型工艺等。

认识陶瓷材料成型工艺一、胶态成型工艺1、挤压成型挤压成型是指将陶瓷粉体、粘结剂、润滑剂等与水均匀混合，然后将塑性物料挤压出刚性模具即可得到管状、柱状、板状以及多孔柱状成型体。

挤压成型优点是：工艺过程简单、适合工业化生产。

缺点是：物料强度低、容易变形，并可能产生表面凹坑和起泡、开裂以及内部裂纹等缺陷。

挤压成型广泛应用于传统耐火材料如炉管、护套管以及一些电子材料的成型生产。

2、压延成型压延成型是指将陶瓷粉体、添加剂和水混合均匀，然后将塑性物料经两个相向转到滚柱压延，而成为板状素坯的成型方法。

压延法成型优点是：密度高，适于片状、板状物件的成型。

3、注射成型陶瓷注射成型是借助高分子聚合物在高温下熔融、低温下凝固的特性来进行成型的，成型之后再把高聚物脱除。

注射成型优点是：可成型形状复杂的部件，并且具有高的尺寸精度和均匀的显微结构。

缺点是：模具设计加工成本和有机物排除过程中的成本比较高。

目前，注射成型新技术主要有水溶液注射成型和气相辅助注射成型。

（1）水溶液注射成型水溶液注射成型采用水溶性的聚合物作为有机载体，很好的解决了脱脂问题。

水溶液注射成型技术优点是：自动化控制水平高，而且成本低。

（2）气体辅助注射成型气体辅助注射成型是把气体引入聚合物熔体中而使成型过程更容易进行。

适合于腐蚀性流体和高温高压下流体的陶瓷管道成型。

4、注浆成型注浆成型工艺是利用石膏模具的吸水性，将制得的陶瓷粉体浆料注入多孔质模具，由模具的气孔把浆料中的液体吸出，而在模具中留下坯体。

先进陶瓷材料胶态成型工艺研究进展

作者简介：张学军，７年出生，１３９博士研究生，主要从事陶瓷成型方面的研究工作
一
１６一
宇航材料工艺２００６年第１期
维普资讯
生产，对于形状简单和轴对称几何形状产品的生产，成本较传统方法高，而且制造大尺寸零件较困难。因此，优化工艺，制备无缺陷高性能的产品是该技术
２２注浆成型（Ｃ）．Ｓ
高注射压力会使湿坯内产生更高的残余应力，内应力在随后的热处理中形成缺陷，响最终制品影性能。为此，Ｏ多年前，ｒｏｓｉ明了低压注射６Ｇｉｖｋ发ｂ成型工艺。ＬＩＪＰＭ几乎与传统ＨＩＰＭ相同，主要不同在于其注射压力为Ｏ３Ｏ７Ｍａ而传统ＨＩ．５一．Ｐ，ＰＭ压力为７～０Ｍａ７Ｐ。较低的成型压力使成型机器和模具有很大改变，进而又形成了技术上的不同：模具设计简单、尺寸偏差小、混合物易排气等优点。除了等静压，其他高压工艺在成型阶段，压件中都会产生密度变化，只有低压成型坯体内无密度变化。ＬＩＰＭ装置见图１。
２１注射成型（Ｉ）．ＰＭ
２１１传统高压注射成型（ＰＭ）．．ＩＩｔ
收稿１期：０１０；３２４— ２— ９修回日期：０５０１０２０ — ４— １
艺简单、易控制等优点成为最常用的脱除黏结剂的方法。陶瓷注射成型多用于小尺寸、复杂形状制件的
一
先进陶瓷的快速发展引起了人们对批量生产机加工复杂形状制件的新成型技术方面的兴趣，在制

陶瓷材料的胶态原位成型技术

陶瓷材料的胶态原位成型技术江　昕　方　芳　陈晓明(武汉理工大学生物材料与工程研究中心　430070) 生产成本高、稳定性低和可重现性差一直都是特种陶瓷材料商业化的主要障碍,理想的解决方法就是净尺寸成形技术,在成形大型复杂零件的同时仍能保证高的产品质量。

近十年来,新发展起来的胶态原位成形技术因工艺设备简单,成本低廉,制品组分均匀,缺陷少,强度高,且易于成形复杂形状零件等优点,得到了国内外人士的关注,并已得到了大量的实际应用。

[1～3]它们是:注射成形、直接凝固注模成形和注凝成形亦称凝胶注模成形。

1　陶瓷的注射成形技术1.1　技术简介注射成形是将陶瓷粉料与热塑性树脂等有机物混练后得到混合料,在注射机上于一定温度注入模具,迅速冷凝后脱模得到坯体[4]。

工艺流程如图1所示:图1　注射成形工艺流程1.2　技术要点1.2.1　有机载体的选择在陶瓷注射成形中使用的有机载体包括粘接剂、增塑剂、润滑剂等[5],其选择原则主要考虑以下4点:①体系内相容性;②注射悬浮体流变学特性;③脱模性与生坯强度;④脱脂特性。

通常有机载体与陶瓷粉体混练后的结合强度主要取决于热塑性树脂高聚物,脱脂特性亦可由耐热性好的高聚物调节;可塑剂和润滑剂则可改善体系流动性及脱模性能;表面活性剂具有综合调节作用。

基于上述分析有机载体的选择可在如图2(a )、(b )所示的两类四面体中进行:(a ) (b )A -成形性良好的结合剂B -脱脂性良好的结合剂C -增塑剂D -润滑剂　M -增塑剂+润滑剂N -表面活性剂图2　有机载体选择的两类四面体1.2.2　注射过程从熔体注射充模冷凝形成坯体的过程分析,坯体内产生的应力包括两种,即温度应力和成形应力。

对异形、大尺寸坯体的注射参数和充模过程的研究表明,过高的注射压力和注射温度使坯体内产生较大的成形应力和温度应力,增加了坯体变形和开裂的危险性[5～6]。

1.2.3　脱脂过程对于陶瓷注射成形加入的大量有机载体,烧结前必须将其排除,即进行脱脂。

陶瓷成型工艺流程

陶瓷成型工艺流程
《陶瓷成型工艺流程》
陶瓷成型工艺是指将原料经过一系列的加工工序，最终成为陶瓷制品的过程。

其中，成型工艺是整个陶瓷制作过程中的重要一环，直接影响着陶瓷制品的成型质量和外观。

首先，成型工艺的第一步是原料的准备。

一般陶瓷的原料包括粘土、石英砂、长石等，这些原料要经过混合、过筛等工序，确保原料的均匀性和杂质的去除。

接下来是成型工艺的制胚工序。

这一步通常包括挤压成型、注塑成型、手工成型等工艺。

其中，挤压成型是利用成型机将原料挤压成一定形状的坯体，注塑成型是将原料注入成型模具中进行成型，而手工成型则是通过手工操作将原料成型为所需的形状。

不同的成型方式会直接影响到陶瓷制品的成型质量和成本。

成型工艺的下一步是干燥工序。

这一步是为了将成型后的坯体中的水分蒸发干净，使得坯体可以进一步进行烧制工序。

通常会采用自然晾晒或者利用烘干设备进行干燥处理。

最后，成型工艺的最后一步是修整工序。

这一步包括修整坯体表面、刻花、打磨等工序，使得坯体表面更加光滑，符合设计要求。

总的来说，《陶瓷成型工艺流程》是一个包括原料准备、制胚、
干燥和修整工序的系统工艺流程。

通过严谨的工艺流程和精细的操作，可以制作出高质量的陶瓷制品。

胶态成型的工艺和原理

胶态成型的工艺和原理
胶态成型是一种材料加工技术，其工艺和原理如下：
1. 工艺：将陶瓷粉体、溶剂、粘接剂、增塑剂的混合浆料通过刮刀浇筑在一个平面基体上，均匀铺展、溶剂挥发后，形成具有一定强度和柔韧性的陶瓷坯片（生片）。

2. 原理：胶态成型利用浆料的流变学性质，在一定条件下使浆料形成稳定的悬浮体系或黏弹性胶体，再通过固化或干燥过程实现成型。

这种工艺可以使材料在分子尺度上重新排列，以达到制备高性能、高精度、高一致性产品的目的。

在胶态成型中，浆料的流变特性对成型过程和产品质量有重要影响。

了解和控制这些因素，可以提高产品性能和减少生产成本。

以上内容仅供参考，建议查阅胶态成型相关书籍获取更多专业信息。

陶瓷成型工艺

陶瓷成型工艺O1注浆成型法注浆成型是一种非常简便且灵活性很强的成型技术，它的基本原理是用水等制作成带有流动性的泥浆，将泥浆注入多孔质石膏模型内，因为模具多孔性所具有的的毛细管吸力，模具内壁从浆料中吸取水分从而沿模壁形成固化的坯体，待坯体形成一定的强度即可脱模。

工艺流程：粉末一浆料一注浆一脱模一干燥一型坯分类：空心注浆、实心注浆、压力注浆、真空辅助注浆、离心注浆。

工艺特点：（工）采用廉价的石膏模具，设备简单、成本低，适合于复杂形状的陶瓷零部件及大尺寸陶瓷制品的制造；（2）成型工艺控制方便、产品致密度高。

应用：适用于各种陶瓷产品，凡是形状复杂、不规则的、薄的、体积较大且尺寸要求不严的器物都可用注浆法成型。

一般日用陶瓷中的花瓶、汤碗、椭圆形盘、茶壶、手柄等。

02流延成型流延成型又称为刮刀成型。

它的基本原理是将具有合适黏度和良好分散性的陶瓷浆料从流延机浆料槽刀口处流至基带上，通过基带与刮刀的相对运动使浆料铺展，在表面张力的作用下形成具有光滑上表面的坯膜，坯膜的厚度主要由刮刀与基带之间间隙来调控。

坯膜随基带进入烘干室，溶剂蒸发有机黏结剂在陶瓷颗粒间形成网络结构，形成具有一定强度和柔韧性的坯片，干燥的坯片与基带剥离后卷轴待用。

然后可按所需形状切割，冲片或打孔,最后经过烧结得到成品。

工艺流程：包括浆料制备、流延成型、干燥、脱脂、烧结等工序,其中最关键的是浆料的制备和流延工艺的控制。

工艺特点：（1）设备不太复杂，工艺稳定，可连续生产，效率高，自动化程度高，坯膜性能均一且易于控制，适于制造各种超薄形陶瓷器件，氧化铝陶瓷基片等；（2）坯体密度小，收缩性高。

应用：厚膜和薄膜电路用AI2O3基片、压电陶瓷膜片、结构陶瓷薄片、电容器、热敏电阻、铁氧体和压电陶瓷坯体，混合集成电路基片等。

03干压成型干压成型采用压力将陶瓷粉料压制成一定形状的坯体。

其实质是在外力作用下，粉体颗粒在模具内相互靠近，并借内摩擦力牢固地结合起来，保持一定的形状。

直接凝胶凝固成型SiC(M,Y)—Al2O3复合陶瓷材料的研究(Ⅱ)基本原理及工艺过程研究

３实
验
３１工艺流程．图１ＤＣ为ＧＣ成型的流程示意图，ＣＣ成型技术ＤＣ
良，而且对其结构可靠性提出了更高的要求，且后者而制约着它的使用前景Ｊ］。为了适应高性能陶瓷材料的
发展趋势，多科技工作者已着手从不同角度进行研许究。其中成型技术被优先发展。由于使用高固相含量的浆料制备陶瓷部件的胶态成型法可以制备出复杂形状、高结构可靠性的陶瓷部件，因此，胶态成型的研究是
，
的关键是稳定的低粘度、高固相含量浆料的制备及浆料凝固过程中温度、时间的控制。当然，具材料的选择模及制造也很重要，必须保证坯体易于脱模。
３２浆料的凝固过程．
本文中高固相含量料浆的凝固过程虽然在不同的
模具及工艺条件下稍有不同，主要凝固原理是相同但
一
ｉｃＩ］以及本课题在前人研究的基础上研制的））１ｃ２
直接凝胶凝固成型（ｉｃ删ｃａｕｔｎｃｔｇＤｃ）ｄｅｔｒｏｇｌｉａｉ．Ｇｃ。ａｏｓｎ因为除了材料性能的要求外，其制备成本也是制约其发展的重要因素，而使用ＤＣＣＣ成型技术不但制备出的制品性能优良，而且成本也很低廉，有利于工业化。
２实验原料及测试方法
实验所用的氧化铝粉是纯度＞９．％的ｎｂ，９５ —Ａ平均粒径２ｒｐ。碳化硅采用纯度＞９％的亚微米级粉ｏ８

【精品文章】一分钟了解陶瓷材料胶态成型方法

一分钟了解陶瓷材料胶态成型方法
陶瓷材料尤其是高性能陶瓷具有高强度、高硬度、耐高温、抗氧化等一系列优异性能，故而在航空航天、新材料、电子、生物工程等方面具有很好的应用前景。

陶瓷材料成型过程不但容易产生缺陷，而且很难通过后续工艺得以弥补；因此对陶瓷成型工艺环节的控制对于整个陶瓷材料的制备至关重要。

1.注浆成型
注浆成型是指泥浆注入具有吸水性能的模具中而得到坯体的一种成型方法。

适于形状复杂、薄的、体积较大且尺寸要求不严的制品。

注浆成型后的坯体结构较均匀，但含水量大，干燥与烧成收缩大。

其中注浆成型包括空心注浆、实心注浆、真空注浆以及离心注浆等。

1.1空心注浆
空心注浆指采用的石膏模没有型芯，故亦称单面注浆。

适于薄壁类小型坯件的成型。

图1为空心注浆成型示意图。

图1 空心注浆示意图
1.2实心注浆
实心注浆是将泥浆注入带有型芯的模型中，泥浆在外模与型芯之间同时向两侧脱水，浆料需不断补充，直至硬化成坯，亦称双面注浆。

图2 为实心注浆示意图。

图2 实心注浆示意图
1.3真空注浆
真空注浆是利用在模型外抽取真空或将紧固的模型放入负压的空气中，。

硅溶胶凝固成型陶瓷部件的方法[发明专利]

[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1686945A[43]公开日2005年10月26日[21]申请号200510011516.7[22]申请日2005.04.01[21]申请号200510011516.7[71]申请人清华大学地址100084北京市100084－82信箱[72]发明人谢志鹏黄勇罗杰盛高燕 [51]Int.CI 7C04B 35/624C04B 35/63权利要求书 1 页说明书 3 页[54]发明名称硅溶胶凝固成型陶瓷部件的方法[57]摘要本发明涉及硅溶胶凝固成型陶瓷部件的方法，属于材料制备技术领域。

所述方法是将正硅酸乙酯和氢氧化钠溶液混合，通过机械力搅拌使正硅酸乙酯水解生成硅溶胶，再将工程陶瓷粉末加入这种硅溶胶溶液中，搅拌混合得到陶瓷浆料，将该陶瓷浆料注入到非孔模具内，在25～10℃温度下凝固，成型出所需形状的陶瓷坯体。

采用该工艺可使非粘性的瘠性工程陶瓷浆料直接凝固成型所需形状，获得具有一定强度的陶瓷坯体。

本发明适合不同种类，不同形状的陶瓷产品的成型制备，成型坯体干燥强度较高，陶瓷坯体不易损坏；成型工艺简单，硅溶胶溶液制备方便，便于生产。

200510011516.7权利要求书第1/1页 1、硅溶胶凝固成型陶瓷部件的方法，其特征在于：所述方法是将正硅酸乙酯和氢氧化钠溶液混合，通过机械力搅拌使正硅酸乙酯水解生成硅溶胶，再将工程陶瓷粉末加入这种硅溶胶溶液中，搅拌混合得到陶瓷浆料，将该陶瓷浆料注入到非孔模具内，在25～10℃温度下凝固，成型出所需形状的陶瓷坯体，该方法依次包含如下步骤：(1)首先制备硅溶胶液体，将正硅酸乙酯与氢氧化钠溶液混合，二者的体积比为6∶4～8∶2，室温下搅拌，然后放置，得到硅溶胶；(2)将陶瓷粉末，如氧化铝、氧化锆、氮化硅、碳化硅加入上述硅溶胶溶液中，再加入分散剂，充分搅拌获得均匀分散的陶瓷浆料，陶瓷粉料与硅溶胶液体的体积比为40～60∶60～40；(3)将上述均匀分散的陶瓷浆料进行浇注，采用金属、塑料或玻璃材料制成的非孔模具，浆料注入模具后放置凝固，脱模。

陶瓷注浆成型工艺流程

陶瓷注浆成型工艺流程陶瓷是一种古老而又精美的艺术品，它经历了千百年的发展，如今已成为人们生活中不可或缺的一部分。

陶瓷制品的制作过程中，注浆成型是其中非常重要的一个环节。

本文将为您介绍陶瓷注浆成型的工艺流程。

首先，我们需要准备好原料。

陶瓷制品的原料主要包括粘土、瓷石、石英、长石等。

这些原料需要经过混合、研磨等工序，最终形成适合注浆成型的陶瓷浆料。

接下来，是模具的制作。

模具是用来给陶瓷制品定型的工具，通常由石膏或硅胶制成。

制作模具需要根据设计图纸，将模具分割成若干个部分，然后用模具胶将其粘合在一起，最终形成完整的模具。

然后，是注浆成型的过程。

首先，将准备好的陶瓷浆料倒入模具中，然后用振动台将浆料振实，以确保模具内部充满浆料并且没有气泡。

接着，将模具放置在震动台上，震动台会以一定的频率和幅度进行震动，使得浆料在模具内部均匀分布并且排除气泡。

经过一定时间的震动，浆料逐渐凝固成型，最终形成陶瓷制品的初步形态。

随后，是脱模和修整。

经过一定时间的凝固，陶瓷制品可以从模具中取出，但此时制品还不完整，需要经过修整工序。

通常会使用刀具对制品进行修整，去除多余的浆料和修复表面的瑕疵，最终使制品达到设计要求的形态和质量。

最后，是烧制工序。

经过注浆成型和修整后的陶瓷制品需要进行烧制，以使其达到一定的硬度和耐用性。

烧制的温度和时间需要根据具体的陶瓷材料和制品设计要求来确定，一般来说，烧制温度在1000℃以上，时间在几小时到几十小时不等。

综上所述，陶瓷注浆成型是陶瓷制品制作过程中非常重要的一个环节。

通过精心的原料准备、模具制作、注浆成型、脱模修整和烧制工序，我们可以制作出各种精美的陶瓷制品，为人们的生活增添更多的艺术和美感。

希望通过本文的介绍，您对陶瓷注浆成型工艺流程有了更深入的了解。

陶瓷材料的胶态原位成型技术

用。它们是：射成形、接凝固注模成形和注凝。注直
成形亦称凝胶注模成形。
１陶瓷的注射成形技术
１１技术简介．注射成形是将陶瓷粉料与热塑性树脂等有机物混
ＡＢＡＢ
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。
２。２
全国性建材科技期刊——《陶瓷》２Ｏ年０２
第２期
总第１６５期
陶瓷材料的胶态原位成型技术
江昕方芳陈晓明
４０７）３００（汉理工大学生物材料与工程研究中心武生产成本高、定性低和可重现性差一直都是特稳种陶瓷材料商业化的主要障碍，想的解决方法就是理
练后得到混合料，在注射机上于一定温度注入模具。迅速冷凝后脱模得到坯体。工艺流程如图１示：所
ｃ一增塑剂
（）ａ
（）ｂ
Ａ一成形性良好的结合剂Ｄ一润滑剂
Ｂ一脱脂性良好的结合剂＾一增塑剂＋润滑剂１
ＣＭ
证高的产品质量。近十年来，新发展起来的胶态原位成形技术因工艺设备简单，本低廉，品组分均匀，成制缺陷少，度高，易于成形复杂形状零件等优点，强且得
到了国内外人士的关注，已得到了大量的实际应并
１２技术要点．
１２１有机载体的选择．．在陶瓷注射成形中使用的有机载体包括粘接剂、

陶瓷材料的凝胶注模成型技术

最早由美国橡树岭国家实验室提出，一种净尺寸成型技术，工艺与传统的湿法成型工艺相比（表是该见１，）因设备简单、易成型形状复杂的零件、型的坯体组分和密度均匀、陷少、度高、机物含量较少（成缺强有２
陶瓷浆料快速原位凝固成型是２世纪９代迅速发展起来的新的胶态成型技术ｎ，要包括直接０Ｏ年主凝固成型（ｉｃｏｇｌｔｎＣｓｉｇ、胶铸成型（ｅ－ａｔｇ）温度诱导絮凝成型（ｍｐｒｔｒｎＤｒｔａｕａｉａｔ）凝ｅＣｏｎＧｌｓｉ、ＣｎＴｅｅａｕｅＩ— ｄｃｄＦｏｃｌｔｎ和高分子凝胶注模成型（ｏｙｒＬｎｉｇＧｅＣｓｉｇ等。凝胶铸成型（ｅ— ａｔｇｕｅｌｃｕａｉ）ｏＰｌｍｅ－ｉｋｎｌａｔ）－ｎＧｌｓｉ）Ｃｎ
许多优点：１成型过程与传统方法类似，便易行；２干燥过（）简（）
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№ ．３
陕西科技大学学报
Ｊ０ＵＲＮＡＬＯＦＳＨＡＡＮＸＩＵＮＩＲＳＴＹＣＩＶＥＩＯＦＳＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｊｎ２０ｕ．０６
Ｖ０．４Ｉ２
・１０・５
ｗｔ～４ｗｔ）而受到广泛重视。在上述这些新的胶态成型技术中，胶注模成型技术得到了最广泛的应凝
用‘ ∞。
表１凝胶注模成型与几种传统成型工艺的比较

新型陶瓷成型方法

新型陶瓷成型方法(总6页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--新型陶瓷成型方法——凝胶注模成型宋任娇08120188一．前言随着陶瓷工业的发展及其在现代工业领域中应用的不断扩大，对陶瓷成型方法的要求也越来越高，上述传统陶瓷成型工艺由于存在不同的缺点，已难以满足工艺要求，为满足航天、汽车、电子、国防等行业的市场需求[1]，人们要求采用高性能陶瓷的成型方法所成型的坯体应当具有高度均匀性、高密度、高可靠性以及高强度，并在形状的复杂程度上要求更高。

因此，陶瓷原位凝固成型技术便应运而生了。

原位凝固胶态成型[3,2]就是指颗粒在悬浮体中的位置不变，靠颗粒之间的作用力或悬浮体内部的一些载体性质的变化，使悬浮体从液态转变为固态。

在从液态转变为固态的过程中，坯体没有收缩或收缩很小，介质的量没有改变。

在这类成型方法中，首先要制备稳定悬浮的浆料，然后通过各种途径使颗粒之间产生一定的吸引力而相互聚集，形成一个密实的坯体，并保持一定的强度和形状，由此可制成高密度的素坯。

原位凝固胶态成型与其它胶态成型工艺之间的区别主要在于凝固技术的不同，这将会导致对浆料性质要求的差异和整个工艺过程的差异。

国内外的陶瓷学者不断总结经验，将胶体化学和表面化学的理论引入到陶瓷浆料的成型技术中，并利用各种物理的辅助手段，在传统的注浆成型的基础之上发展起来了多种新型的胶态成型技术，如：离心注模成型[3]和压滤成型[4]等成型方法。

在80年代末90年代初，凝胶注模成型首次使用较低含量的有机物使陶瓷浓悬浮体实现原位凝固，进而在90年代掀起了陶瓷原位凝固胶态成型研究的热潮。

目前，原位凝固胶态成型工艺主要包括:凝胶注模成型工艺(Gelcasting)、直接凝固注模成型(Direct Coagulation Casting)[5]、温度诱导絮凝工艺(TemperatureInduced Flocculation)[6]、胶态振动注模成型(Colloid VibrationCasting)[7]和快速凝固注射成型(Quickset InjectionMolding)[8]。