一种陶瓷浆料及其制备方法和用途技术

技术编号:27615120 阅读:17 留言:0更新日期:2021-03-10 10:43
本发明专利技术提供一种陶瓷浆料及其制备方法和用途,所述陶瓷浆料包括以下重量份的原料组分:氧化铝粉50~70重量份、烧结助剂0.1~4重量份、水15~20重量份、丙烯酰胺1~5重量份、N

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷浆料及其制备方法和用途


[0001]本专利技术涉及陶瓷制备领域,特别是涉及一种陶瓷浆料及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]陶瓷坯体的注凝成型是在传统的注浆成型基础上发展起来的新技术,它是通过外加有机单体和交联剂的聚合反应形成高分子网络结构而将陶瓷粉体原位固化定型。在此过程中,并不发生溶剂介质的散失,其体积基本不发生收缩变化,凝胶坯体的初始体积密度基本保持浆料本身的体积密度。因此,获得具有高固相含量、低粘度、良好流动性、稳定分散的陶瓷料浆是注凝技术的关键。
[0003]如国内申请号为CN201010516357.7的专利技术专利公开了一种凝胶注模成型方法,包括先将含有陶瓷粉料和有机体系的悬浮体脱气、预聚,得到陶瓷浆料;再将陶瓷浆料浇注至模具中,干燥后原位固化,脱模得到凝胶注模成型的湿坯;其优点在于解决成型工艺中湿坯表面不平整、机械性能差等技术问题。
[0004]曾有文献报道,采用多次加料法可制备固含55%以上的料浆,但多次加料技术会增加生产工艺复杂性,降低不同批次料浆之间稳定性。
[0005]传统的凝胶注模法生产陶瓷料浆,很难保证生坯强度较高的同时韧性又很好。另外,传统的高固含料浆粘度较高,在成型过程中排泡困难,导致陶瓷生坯表面有明显缺陷,最终烧成陶瓷良品率较低,因此为了能够获得无明显缺陷,稳定性好的陶瓷生坯,开发一种新的陶瓷浆料的制备方法是必要的。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种陶瓷浆料及其制备方法和用途,用于解决现有技术中存在的稳定性差、有明显缺陷等问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术是通过包括以下技术方案获得的。
[0008]本专利技术还提供一种陶瓷浆料,包括以下重量份的原料组分:
[0009][0010][0011]所述陶瓷浆料的pH值为9~10。
[0012]根据上述所述的陶瓷浆料,优选地,所述氧化铝粉的重量份为55~65重量份。
[0013]根据上述所述的陶瓷浆料,所述氧化铝粉的粒径选自120~150目、300~500目、
1000~2000目、2000~2500目、3000~5000目中的一种或多种。
[0014]根据上述所述的陶瓷浆料,所述烧结助剂选自SiO2、TiO2、CaCO3、MgO、V2O5、CuO、MnO2和Fe2O3中的一种或多种。
[0015]优选地,所述烧结助剂的粒径为400~600目。
[0016]优选地,所述烧结助剂的纯度为不低于99.5%。
[0017]根据上述所述的陶瓷浆料,所述分散剂选自阿拉伯树胶粉、聚丙烯酸铵、聚甲基丙烯酰胺、柠檬酸铵、聚甲基丙烯酸钠、六偏磷酸钠、聚乙烯醇中的一种或多种。优选地,所述聚丙烯酸铵的分子量为5000~6000。优选地,所述阿拉伯树胶粉在25℃下的粘度为60~130cps;形成的250g/L的水溶液的pH为4~8。不含分散剂,相同固含条件下,球磨后陶瓷浆料粘度较高,影响浆料在模具中的流动及气泡的排出,注凝反应后形成的湿坯表面缺陷较多,陶瓷成品率降低;在高固含条件下,如若不加分散剂,甚至不能形成流动性浆料,从而无法完成浇铸成型。
[0018]根据上述所述的陶瓷浆料,所述原料组分还包括不超过1重量份的增塑剂。优选地,所述增塑剂选自邻苯二甲酸二丁酯、己二酸二辛酯、磷酸三甲苯酯、环氧油酸丁酯、己二酸丙二醇聚酯、1,2,4-偏苯三酸三异辛酯、乙二醇、丙三醇、苯甲酸、丙二醇中的一种或多种。增塑剂是为了提高坯体塑性,改善生坯二次加工能力而加入。
[0019]根据上述所述的陶瓷浆料,所述原料组分还包括不超过0.5重量份的消泡剂。优选地,所述消泡剂选自正丁醇、正辛醇、巴斯夫A10和乙醇中的一种或多种。注凝用料浆球磨配制和出料过程中,必然会卷入空气形成气泡,这些气泡如不彻底去除,在凝胶化过程中会引起氧阻聚问题,结果在凝胶坯体内部或表面会残留远大于气泡本身尺度的缺陷,烧结后就成为瓷体缺陷或开裂源,消泡剂的引入可明显改善该种现象,从而提高陶瓷成品率。
[0020]根据上述所述的陶瓷浆料,所述原料组分还包括不超过2重量份的氧阻聚剂。优选地,所述氧阻聚剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚氧乙烯、1,4-丁二醇和1,3-丁三醇中的一种或多种。交联聚合反应得到的陶瓷生坯在部分高分子模具中有不同程度的粘模现象,适量氧阻聚剂的引入,能明显减弱上述粘模现象,并能降低氧阻聚,减少生坯的气孔率,改善生坯二次加工能力。反之,氧阻聚剂引入量过多,固化成的生坯表面会出现凹凸不平整、不均匀现象。
[0021]优选地,所述pH调节剂选自氨水、N-甲基乙醇胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和丁基乙醇胺中的一种或多种。pH值对料浆的稳定性影响很大,pH值不同,粉体表面吸附H
+
或OH-离子的数量不同而导致带电状况不同,这将直接影响离子间的静电斥力。本专利中,在保证模具不被腐蚀的前提下,将陶瓷浆料的pH值(9~10)控制在其Zeta电位绝对值较大处,以保证粉体间有更高的静电斥力,从而保证浆料具有良好的分散性。
[0022]根据上述所述的陶瓷浆料,所述陶瓷浆料在25℃下的粘度为100~500mPa
·
s。
[0023]本专利技术还提供了一种制备上述陶瓷浆料的方法,包括以下步骤:将各原料组分混合后球磨,球磨的出料粒度为0.5~3μm。
[0024]根据上述所述的方法,还包括消除气泡的步骤,可为自然脱泡或真空脱泡。优选地,采用真空处理消除浆料中残存的气体气泡。
[0025]本专利技术第三方面提供了如上述所述的陶瓷浆料用于凝胶注模形成陶瓷的用途。
[0026]本专利技术提供的陶瓷浆料25℃下的粘度为100~500mPa
·
s;在该粘度下,将其用于
凝胶注模制备陶瓷时,成型过程中陶瓷浆料中气泡很容易从模具气孔中逸出,使陶瓷生坯表面无明显缺陷,内部结构致密。另外,本专利技术的陶瓷浆料通过一次加料技术,避免了多次加料技术带来的球磨时间较难控制的问题,提高了不同批次料浆之间的稳定性,且该方法制备的料浆室温放置15天,无明显分层现象。
[0027]综上所述,本专利技术的陶瓷浆料,具有以下有益效果:本专利技术中公开的陶瓷料浆能够采用一次加料技术,制备工艺简单、工艺易于控制,而且浆料具有较好的流动性及稳定性,用于制备陶瓷时,陶瓷生坯表面无明显缺陷,内部结构致密,同时可增强生坯强度及韧性,最终烧成的陶瓷的良品率及密度得到极大提高。
具体实施方式
[0028]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0029]须知,下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置。
[0030]此外应理解,本本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷浆料,其特征在于,包括以下重量份的原料组分:所述陶瓷浆料的pH值为9~10。2.根据权利要求1所述陶瓷浆料,其特征在于,所述氧化铝粉的粒径选自120~150目、300~500目、1000~2000目、2000~2500目、3000~5000目中的一种或多种。3.根据权利要求1所述陶瓷浆料,其特征在于,所述烧结助剂选自SiO2、TiO2、CaCO3、MgO、V2O5、CuO、MnO2和Fe2O3中的一种或多种。4.根据权利要求1所述陶瓷浆料,其特征在于,所述分散剂选自阿拉伯树胶粉、聚丙烯酸铵、聚甲基丙烯酰胺、柠檬酸铵、聚甲基丙烯酸钠、六偏磷酸钠和聚乙烯醇中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的陶瓷浆料,其特征在于,所述原料组分还包括不超过1重量份的增塑剂;和/或,所述原料组分还包括不超过0.5重量份的消泡剂;和/或,所述原料组分还包括不超过2重量份的氧阻聚剂。6.根据权利要求5所述的陶瓷浆料,其特征在于,所述增塑剂选自...

【专利技术属性】
技术研发人员:何孝亮韩蕊邱燕邹成龙
申请(专利权)人:上海三思科技发展有限公司嘉善三思光电技术有限公司浦江三思光电技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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