陶瓷的凝胶注膜成形工艺

凝胶注膜成形

陶瓷的凝胶注膜成形工艺是 1990 年美国橡树岭国家重点实验室的 Janney 教授等人首先发明的。其构想是将高分子化学单体聚合的思路引入到陶瓷材料的成形工艺中，通过制备低黏度、高固相含量陶瓷浓悬浮体，在催化剂和引发剂的作用下，通过有机单体的原位聚合反应，形成坚固的、具有交叉链结构的聚合态凝胶，可净尺寸成形复杂形状的陶瓷部件，从而获得高密度、高强度、高均匀性的陶瓷坏体，然后经过脱膜、干燥、烧除有机结合剂并最终烧结，即得到所需的陶瓷零件。

凝胶注模成形法有下列几个显著的特点:

1、适用于各种陶瓷粉体，可成形各种复杂形状和尺寸的陶瓷零件;

2、成形还体组分均匀，密度均匀，缺陷少;

3、浆料的凝固定形时间可通过调节聚合温度和催化剂的加入量来控制，浆料凝固定形时间一般控制在5~60min;

4、该工艺对模具无特殊要求，可以是金属、玻璃或塑料；

5、成形坯体具有较高的强度，一般抗弯强度在 10MPa 以上可直接进行机加工;

6、这是一种净尺寸成形技术，由于坯体的组分和尺寸均匀因而在干燥和烧结过程中收缩均匀，变形极小，烧结体可保持成形时的形状和尺寸比例。

凝胶成形工艺的关键步骤是如何配制高固相体积分数而流动性良好的料浆。