高浓度SiC浆料的制备

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湿法及胶态成型是制备高可靠性、复杂形状陶瓷的有效方法,它具有容易控制坯体的团聚及杂质,减少坯体的缺陷,并可制备出各种形状复杂的陶瓷部件等许多优点。高均匀性、高稳定性、高固相含量陶瓷浆料的制备是此种成型工艺的关键,而这一目标主要通过控制粉体在介质中的胶体特性、浆料的pH值、分散剂等来获得。 本文以制备高固相含量、低粘度、高稳定的SiC浆料为目的,利用FTIR、XPS、TEM、XRD、TG、SDTA、ICP、激光粒度分析仪、电视显微电泳仪等手段,通过对进口SiC微粉成分、表面组成、粒度分布、颗粒形状、热性能、胶体特性、流变性等因素的分析与比较,提出了改进国产SiC微粉的方法,研究了zeta电位、pH值、粒度分布、分散剂、高价反离子及热处理工艺对浆料流变性能的影响。 结果表明,在等电点附近,颗粒易发生聚沉,在碱性较高的条件下(pH=10——11),具有较高的zeta电位,悬浮体保持很高的稳定性,并具有较低的粘度;合适的粒度分布是获得低粘度浆料的必要条件;分散剂的加入改善了浆料的流变性,降低了浆料的粘度,其中分散剂A的作用最为明显;酸洗处理工艺使浆料中的高价反离子的含量大大降低,提高了颗粒的zeta电位,并极大的改善了浆料的流变性,大幅度提高了浆料的最高固相含量(φ),制备出了高固相含量(55vol%)、低粘度的SiC悬浮体;高温热处理工艺使粉体无定型SiO2的含量大大增加,粉体易产生团聚,不利于改善高浓度SiC浆料的流变性。
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