一种基于凝胶注模成型的碳化锆陶瓷素坯的制备方法技术

本发明专利技术属于陶瓷成型技术领域，具体涉及一种基于凝胶注模成型的碳化锆陶瓷素坯制备方法。针对碳化锆的密度较大配制浆料时容易沉降分散困难的技术问题，本发明专利技术提供了一种基于凝胶注模成型的碳化锆陶瓷素坯的制备方法，包括：(1)将单体、交联剂、增塑剂、分散剂和去离子水进行混合，得到预混液；(2)将预混液和碳化锆粉体混合均匀，得到陶瓷浆料；(3)将所得陶瓷浆料在真空条件下进行双轴离心脱泡的同时加入催化剂和引发剂并混合，得到脱泡浆料；(4)将所得脱泡浆料浇注入硅胶模具中，先置于恒温烘箱中固化，再经脱模，得到陶瓷湿坯；(5)将所得陶瓷湿坯进行干燥至恒重，得到所述碳化锆陶瓷素坯。本发明专利技术制备得到结构均匀且具有优良力学性能的陶瓷素坯，可以满足机加工的性能要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于陶瓷成型，具体涉及一种基于凝胶注模成型的碳化锆陶瓷素坯制备方法。

技术介绍

1、碳化锆具有高熔点(3420℃)、低化学反应活性、优良耐裂变产物(cs、sr)腐蚀、无固态相变、低中子吸收截面和优异的抗辐照性能，是一种优异的先进核用陶瓷材料。然而，由于zrc陶瓷具有硬度大、断裂韧性相对较低的特性，导致其加工困难，因此发展复杂形状zrc陶瓷的成型技术具有重要意义。

2、近年来，已经有研究通过自蔓延高温合成、热压、放电等离子烧结等方法制备出了块体的碳化锆陶瓷，但这些方法只能制备出尺寸较小、结构简单的碳化锆陶瓷，为了制备出较大尺寸、复杂结构的的碳化锆陶瓷，我们选择采用凝胶注模的成型方法。凝胶注模成型是美国橡树岭国家重点实验室(oak ridge laboratory)于20世纪90年代初专利技术的一种陶瓷成型技术。将凝胶体系与陶瓷粉体混合在一起，通过发生聚合反应形成凝胶网络，将陶瓷粉体固定起来形成陶瓷素坯。凝胶注模成型作为一种近净尺寸成型技术，具有操作简单、成本低、适合成型大尺寸、复杂形状零部件等优点，是制备复杂结构碳化锆陶瓷的理想方案。但本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于凝胶注模成型的碳化锆陶瓷素坯的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，先将单体、交联剂、增塑剂溶解在去离子水中，再加入分散剂进行混合，得到预混液。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述陶瓷浆料中还含有消泡剂；在制备预混液时加入消泡剂，或者在预混液和碳化锆粉体混合时加入消泡剂；

4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酸

5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二甲醚、...

【技术特征摘要】

1.一种基于凝胶注模成型的碳化锆陶瓷素坯的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，先将单体、交联剂、增塑剂溶解在去离子水中，再加入分散剂进行混合，得到预混液。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述陶瓷浆料中还含有消泡剂；在制备预混液时加入消泡剂，或者在预混液和碳化锆粉体混合时加入消泡剂；

4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酸

5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂为n,n-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二甲醚、过氧化苯甲酰和过氧化氢二异丙苯中的至少一种；所述单体和交联剂的质量比为20:1～10:1。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述分散剂为四甲基氢氧化铵、聚乙烯吡咯烷酮、柠檬酸铵、聚丙烯酸铵中的至少一种；所述分散剂的添加量为碳化锆粉体质量的0.1～1.0w...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄政仁，马国成，吴海波，袁明，姚秀敏，刘学建，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：