Priprema kaše s niskom viskoznošću i visokim sadržajem krutine
Priprema stabilne kaše s niskom viskoznošću i visokim udjelom krutine ključna je za pripremu keramičkih dijelova visokih performansi. Čvrsti sadržaj kaše određuje nasipnu gustoću sirove gredice, a viskoznost kaše određuje hoće li se formirati, stoga je vrlo važno proučiti pripremu i učinak kaše.
Sadržaj disperzanta jedna je od ključnih tehnologija za pripremu keramičke kaše s visokim udjelom krutine. Dodavanje disperzanta služi za postizanje visoke količine krute faze kaše kroz stabilizacijski učinak elektrostatskog odbijanja i steričke smetnje. Disperzant ima snažan afinitet za keramičke čestice i visoku kompatibilnost s otopinom. Može se potpuno rastegnuti kako bi formirao stabilan sloj steričke smetnje i može ionizirati ione kako bi proizveo elektrostatsko odbijanje.
Shematski dijagram mehanizma stabilizacije steričke smetnje
Na viskoznost keramičke suspenzije utječe sadržaj disperzanta i krutine. Premalo ili previše disperzanta uzrokovat će pogoršanje stabilnosti suspenzije. Tek kada se odabere odgovarajuća količina da se površina čestice dovede u zasićeno adsorpcijsko stanje, disperzija je najbolja i može se postići stabilnost suspenzije. S povećanjem udjela krutine, viskoznost keramičke suspenzije također će se povećati. Određivanje optimalnog sadržaja čvrste tvari ključ je uspješne pripreme kaše niske viskoznosti.
1. Učinak krutog sadržaja na viskoznost kaše
pH vrijednost također ima veliki utjecaj na stabilnost gnojnice. Različite pH vrijednosti i različiti uvjeti punjenja na površini praha promijenit će njegov Zeta potencijal. Promjena Zeta potencijala izravno utječe na elektrostatsko odbijanje između čestica, čime utječe na stabilnost kaše.
Veličina čestica također ima utjecaj na viskoznost kaše. Kada se veličina čestica smanjuje, odgovarajuća specifična površina se povećava, a ukupna količina adsorbirane vode će se povećati. Stoga će se slobodna voda u kaši smanjiti, a viskoznost kaše će se povećati. Osim toga, što je prah finiji, to se lakše aglomerira, a aglomerirane čestice obavijaju vodu, čime dolazi do gubitka dijela vode, što je također važan faktor u povećanju viskoznosti kaše.
2. Sigurno sušenje keramičkog tijela
U procesu sušenja voda brzo isparava, a stezanje je veliko, pa tijelo lako puca. Osim toga, proces sušenja želatiniziranog tijela složen je i spor proces, osobito velika veličina tijela, sklonija nejednolikom sušenju, skupljanju uzrokovanom koncentracijom strukturnog naprezanja i zaostalog naprezanja, što rezultira deformacijom tijela, savijanjem i druge probleme.
Uvjeti sušenja injektirane gredice cirkonija u otopini PEG10000 (a) i na zraku (b)
Sigurno sušenje karoserije vrlo je važno za rješavanje problema točnosti dimenzija i stvaranja i širenja pukotina. Prema različitim načinima dobivanja toplinske energije isparavanjem vode u tijelu gredice, metode sušenja mogu se podijeliti na sušenje vrućim zrakom, sušenje električnim grijanjem, sušenje zračenjem, sušenje zamrzavanjem itd., te sušenje novom tekućinom.
Sušenje vrućim zrakom: oprema je jednostavna, laka za rukovanje, ali toplinska učinkovitost je niska, ciklus sušenja je dug, proces sušenja nije lako kontrolirati i lako se puca, savija i tako dalje, posebno u slučaju velikih zelenih dijelova.
Sušenje električnim grijanjem: brzina sušenja je velika, jer je visok sadržaj vode u struji gredice velik, suši se brzo, dok se nizak sadržaj vode na mjestu suši sporo, ukupni proces sušenja je vrlo ujednačen.
Sušenje zračenjem: ne treba nikakav medij za sušenje, kako bi se osiguralo čisto tijelo; Jednostavna oprema, laka za rukovanje, laka za automatizaciju; Brzina sušenja je brza i sušenje je ravnomjernije.
Tekuće sušenje: vlaga se može ravnomjerno istaložiti kako bi se izbjeglo neravnomjerno sušenje i pucanje; Tijelo je potpuno uronjeno u tekućinu, bez kapilarne sile, čime se smanjuje savijanje i pucanje.
3. Mehanička obrada tijela
Većina keramike ima visoku tvrdoću, karakteristike visoke čvrstoće, što rezultira deformacijom koju nije lako; Osim toga, krtost keramike otežava obradu. Završna obrada keramike završava se mikrodeformacijom ili uklanjanjem materijala na mjestu obrade, postoje različite metode obrade, ali glavna metoda obrade je mehanička obrada.
Vrsta injekcije može proizvesti složen oblik, visoku gustoću, dobru ujednačenost, relativno visoku čvrstoću i određenu plastičnost tijela, koja zadovoljava zahtjeve zelene mehaničke obrade, pogodne za industrijsku proizvodnju i može točno kontrolirati veličinu i oblik zeleno, smanjiti količinu prerade zelenog, poteškoće obrade i rasipanje sirovina. Na taj način se smanjuje količina obrade sinteriranih proizvoda te defekti i širenje pukotina uzrokovanih procesom obrade, poboljšava se sigurnost obrade i poboljšava pouzdanost keramike.
Brizganje je opširno proučavano u području poroznih materijala, kompozitnih materijala i funkcionalnih materijala. Kao novi postupak kalupljenja gotovo neto veličine, ima mnoge prednosti s kojima se tradicionalno kalupljenje injektiranjem ne može mjeriti. U budućnosti, istraživanje o pripremi suspendirane suspenzije niske viskoznosti i visokog volumnog udjela čvrste faze, poboljšanje postojećeg gel sustava, potraga za učinkovitim i netoksičnim novim gel sustavom, otvaranje novih područja primjene, ubrzanje industrijske proizvodnje i razvoja oprema za automatsku kontrolu i dalje će biti u fokusu istraživanja kondenzacije ubrizgavanja.