Preparación de purines de baja viscosidad y alto contenido de sólidos.
La preparación de una suspensión estable con baja viscosidad y alto contenido de sólidos es la clave para la preparación de piezas cerámicas de alto rendimiento. El contenido sólido de la lechada determina la densidad aparente del tocho verde y la viscosidad de la lechada determina si se forma, por lo que es muy importante estudiar la preparación y el rendimiento de la lechada.
El contenido de dispersante es una de las tecnologías clave para preparar lechadas cerámicas con alto contenido de sólidos. La adición de dispersante tiene como objetivo lograr una suspensión con alto contenido de fase sólida a través del efecto de estabilización de la repulsión electrostática y el impedimento estérico. El dispersante tiene una fuerte afinidad por las partículas cerámicas y una alta compatibilidad con la solución. Puede estirarse completamente para formar una capa estable de impedimento estérico y puede ionizar iones para producir repulsión electrostática.
Diagrama esquemático del mecanismo de estabilización del impedimento estérico.
La viscosidad de la suspensión cerámica se ve afectada por el contenido de dispersante y sólido. Demasiado o poco dispersante provocará que se deteriore la estabilidad de la suspensión. Sólo cuando se selecciona la cantidad adecuada para que la superficie de la partícula esté en el estado de adsorción saturada, la dispersión es la mejor y se puede lograr la estabilidad de la suspensión. Con el aumento del contenido de sólidos, también aumentará la viscosidad de la suspensión cerámica. Determinar el contenido óptimo de sólidos es la clave para la preparación exitosa de una suspensión de baja viscosidad.
1. Efecto del contenido de sólidos sobre la viscosidad de la suspensión
El valor del pH también tiene una gran influencia en la estabilidad de la suspensión. Diferentes valores de pH y diferentes condiciones de carga en la superficie del polvo cambiarán su potencial Zeta. El cambio del potencial Zeta afecta directamente la repulsión electrostática entre partículas, afectando así la estabilidad de la suspensión.
El tamaño de las partículas también tiene un efecto sobre la viscosidad de la suspensión. Cuando el tamaño de las partículas disminuye, el área de superficie específica correspondiente aumenta y la cantidad total de agua adsorbida aumentará. Por lo tanto, el agua libre en la suspensión disminuirá y la viscosidad de la suspensión aumentará. Además, cuanto más fino es el polvo, más fácil es aglomerarse, y las partículas aglomeradas envuelven agua, lo que resulta en una parte de la pérdida de agua, que también es un factor importante en el aumento de la viscosidad de la suspensión.
2. Secado seguro del cuerpo cerámico
En el proceso de secado, el agua se evapora rápidamente y la tasa de contracción es alta, por lo que el cuerpo es fácil de agrietar. Además, el proceso de secado del cuerpo gelatinizado es un proceso complejo y lento, especialmente el gran tamaño del cuerpo, más propenso a una contracción por secado no uniforme causada por la concentración de tensión estructural y tensión residual, lo que resulta en deformación del cuerpo, deformación. y otros problemas.
Condiciones de secado del tocho de circonio inyectado en la solución PEG10000 (a) y en el aire (b)
El secado seguro de la carrocería es muy importante para solucionar los problemas de precisión dimensional y de formación y propagación de grietas. Según las diferentes formas de obtener energía térmica a partir de la evaporación del agua en el cuerpo de la palanquilla, los métodos de secado se pueden dividir en secado por aire caliente, secado por calentamiento eléctrico, secado por radiación, liofilización, etc., y secado por nuevo líquido.
Secado con aire caliente: el equipo es simple, fácil de operar, pero la eficiencia térmica es baja, el ciclo de secado es largo, el proceso de secado no es fácil de controlar y es fácil de agrietar, deformar, etc., especialmente en el caso de grandes piezas verdes.
Secado por calentamiento eléctrico: la velocidad de secado es rápida, debido a que el alto contenido de agua en la corriente del tocho es grande, el secado es rápido, mientras que el bajo contenido de agua del lugar se seca lentamente, el proceso de secado general es muy uniforme.
Secado por radiación: no necesita ningún medio de secado para asegurar el cuerpo limpio; Equipo sencillo, fácil de operar, fácil de automatizar; La velocidad de secado es rápida y el secado es más uniforme.
Secado líquido: la humedad se puede precipitar uniformemente para evitar un secado desigual y agrietamiento; El cuerpo queda completamente sumergido en el líquido, sin fuerza capilar, lo que reduce las deformaciones y grietas.
3. El procesamiento mecánico del cuerpo.
La mayoría de las cerámicas tienen características de rendimiento de alta dureza y alta resistencia, lo que hace que no se deformen fácilmente; Además, la fragilidad de la cerámica dificulta su procesamiento. El acabado cerámico se completa mediante microdeformación o eliminación de material en el punto de procesamiento; existe una variedad de métodos de procesamiento, pero el método de procesamiento principal es el procesamiento mecánico.
El tipo de inyección puede producir una forma compleja, alta densidad, buena uniformidad, resistencia relativamente alta y cierta plasticidad del cuerpo, que cumple con los requisitos del procesamiento mecánico ecológico, adecuado para la producción industrial y puede controlar con precisión el tamaño y la forma de El verde, reduce la cantidad de procesamiento de verde, la dificultad de procesamiento y el desperdicio de materias primas. De este modo, se reduce la cantidad de procesamiento de productos sinterizados y los defectos y la propagación de grietas causados por el proceso de procesamiento, se mejora la seguridad del procesamiento y se mejora la confiabilidad de la cerámica.
El moldeo por inyección ha sido ampliamente estudiado en el campo de los materiales porosos, materiales compuestos y materiales funcionales. Como nuevo proceso de moldeo de tamaño casi neto, tiene muchas ventajas que el moldeo con lechada tradicional no puede igualar. En el futuro, la investigación sobre la preparación de lodos suspendidos de baja viscosidad y alto volumen de fase sólida, la mejora del sistema de gel existente, la búsqueda de un nuevo sistema de gel eficiente y no tóxico, abrirá nuevos campos de aplicación, acelerará la producción industrial y el desarrollo. de equipos de control automático seguirá siendo el foco de la investigación sobre condensación por inyección.