注凝成型工艺制备熔融石英陶瓷过程的研究

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熔融石英陶瓷因其优异的抗热震性、低的热膨胀系数和低的热导率，被广泛的应用在航空、电子、太阳能等领域，但传统工艺制备的熔融石英陶瓷普遍存在致密性低、气孔率高等缺陷，阻碍了它的更广泛的应用。本论文主要对采用注凝成型工艺制备高强度、高致密性的熔融石英陶瓷的过程进行了系统研究，并对陶瓷生坯制备、烧结等各工艺步骤的影响因素进行了优化和分析。　　本实验以高纯熔融石英粉为主要原料，采用低毒的甲基丙烯酸羟基乙酯(HEMA)/三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)体系，分散剂是聚丙烯酸铵(NH4PAA)，用乳酸调节pH值，引发剂和催化剂分别为过硫酸铵溶液(APS)、四甲基乙二胺(TEMED)，添加Si3N4作为烧结助剂，最后利用微波烧结生坯。通过对陶瓷料浆的粘度测试，结合万能材料试验机、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电子密度计等表征方法对样品进行检测和分析。　　实验结果表明，当料浆的固相含量为60vol%、pH值为4、分散剂添加量为1.5wt%、超声波振动时间为20min时，料浆的分散性、流动性最稳定；单体添加量为8wt%、交联剂的加入量为4wt%、引发剂量为0.2wt%时，固化时间为30min，生坯的抗弯强度最高能达到16.5MPa；采用微波烧结时，添加量为1.5wt%Si3N4助剂，在升温速率为20℃/min、烧结温度为1150℃，保温时间时间为2h时，烧制的样品的抗弯强度最高能达到36.3MPa，体积密度能达到1.98g/cm3，性能得到了进一步的提升，实验达到了预期的结果。

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作者
文定;
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作者单位

湖南工业大学;

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授予单位湖南工业大学;
学科材料加工工程
授予学位硕士
导师姓名侯清麟;
年度 2017
页码
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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类
关键词
注凝成型,熔融石英陶瓷,微波烧结,Si3N4助剂;

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