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碳化硅
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碳化硅陶瓷凝胶注模成型工艺

文章出处:粉体圈网责任编辑:作者:小吉人气:-发表时间:2022-08-19 10:18:00【

凝胶注成型工艺是制备碳化硅陶瓷部件的基础,该工艺是一种精细的胶态成型工艺(Colloidalprocessing),可实现大尺寸、复杂结构坯体的高强度、高均匀性、近净尺寸成型,陶瓷料浆制备是凝胶注模成型工艺中的关键环节之一。

碳化硅在光刻机构件中的应用而言,分散良好、高稳定性水基碳/碳化硅料浆的制备是获得优质、均匀结构碳/碳化硅坯体的前提。此外,料浆具有高的固相体积分数则可以有效减小陶瓷坯体干燥时的收缩,有利于实现陶瓷部件的近净尺寸成型。相应地,陶瓷料浆的制备需要解决两大难题:一是碳和碳化硅两种陶瓷粉料在相同条件下的均匀分散,二是尽可能提高料浆的固相含量。

制浆完成后,凝胶注模成型工艺通常采用丙烯酰胺(AM)和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)等作为有机单体,以过硫酸盐作为引发剂,通过单体自由基聚合实现对陶瓷悬浮体的原位固化成型。但对于含碳陶瓷料浆,常规方式的聚合诱导期很短,实现凝胶注模成型则相对困难,需加入在碳基体系料浆里能够延缓单体聚合的添加剂,使陶瓷料浆有充足的时间充满复杂模具,实现复杂形状制品的制备。

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