论文新型凝胶剂ISOBAM对凝胶注模成型多孔陶瓷材料影响是关于对写作陶瓷材料论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文陶瓷耐火材料论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。
摘 要 本文主要研究了新型凝胶剂ISOBAM（异丁烯、马来酸酐共聚物）对莫来石纤维、莫来石复合陶瓷性能的影响,加入ISOBAM后莫来石纤维、莫来石复合陶瓷能在常温下产生凝胶固化效应,随着ISOBAM的加入,其力学性能有较大的变化,研究证明ISOBAM的加入量在0.6%时,其综合性能较为理想.
关键词 ISOBAM；凝胶注模；莫来石纤维；莫来石复合陶瓷
0 引 言
新型凝胶注模方法基于分散—凝固原理,采用异丁烯酰胺聚合物粉体ISOBAM为凝胶剂,异丁烯酰胺携带铵根离子和酰胺基团,铵根离子可和莫来石中的氧化铝表面的氢氧根聚合,从而形成有机—无机材料间的表面交联反应.浇筑后,在放置的过程中酰胺水解和铵根离子反应,促使异丁烯酰胺自身发生缩合反应,从而凝胶化,产生凝胶固化效应.常规的溶胶凝胶法以含高化学活性组分的前驱体醇盐为原料,存在 原料成本高、有毒性、对人体有害,溶胶凝胶法制备陶瓷材料处理时间较长,达1～2个月等较多缺点.而ISOBAM安全无毒,添加量少,易于操作,且常温下放置7～8 h左右就可凝胶固化,大幅度地减少了固化时间,提高了生产效率.
1 试 验
采用新型凝胶注膜成型工艺制备多孔陶瓷.首先以ISOBAM为凝胶剂,以聚丙烯酸铵为分散剂,以聚丙烯酰胺为增稠剂,以丙三醇为消泡剂混合均匀配制凝胶注模预混液；然后向预混液中加入固相56%～65%的莫来石纤维/莫来石复合粉,通过真空搅拌去除气泡,得到性能稳定的悬浮液；将悬浮液转移至模型中,制备成长29 mm×宽25 mm×高25 mm的样品；静置8h,ISOBAM中的异丁烯酰胺自身发生缩合反应,从而凝胶固化、脱模、干燥、烧成.
2 结果和讨论
2.1凝胶剂ISOBAM对浆粘度的影响
通过图1发现,随着ISOBAM浓度的增加,陶瓷浆料的粘度也顯著增大,有相关研究表明,ISOBAM在水溶液里的构象随着含量的增加而由线状向环状、蘑菇状、球状演变.当溶液中ISOBAM浓度较低时,共聚物的分子链都是舒展开的.因此,吸附在莫来石中的氧化铝表面的ISOBAM分子通过电荷吸附和或螯合反应形成锯齿状或者环状构象.ISOBAM的分散机理类似于“静电空间位阻稳定机理”.由图1可知,所有浆料都表现出剪切变薄的现象,即随着剪切速率的增加,浆料的粘度逐渐降低.这是因为在剪切应力的作用下,陶瓷粉体颗粒间的范德华力占主导地位,并且这一主导作用随着剪切速率的增大而逐渐衰退.
2.2凝胶剂ISOBAM含量对多孔陶瓷强度和孔隙率的影响
通过图2可以看出,随着ISOBAM含量的增加,孔隙率随之降低,当含量超过1wt%,孔隙率的变化趋于平缓,而抗折强度出现先增大后减小的变化趋势,由于抗折强度的高低直接影响产品的使用周期, 因此在保证一定孔隙率的条件下,尽可能地提高其抗折强度,由图2中看出,当ISOBAM的含量在0.6wt%时抗折强度和孔隙率基 达到平衡状态.
2.3 碳化硅多孔陶瓷的孔径分布
由图3中所示,未添加胶凝剂ISOBAM时,多孔陶瓷的内部莫来石纤维排列紧密,局布孔隙较大,孔隙的分布不均匀.添加胶凝剂ISOBAM后,多孔陶瓷内部的莫来石纤维出现成网状结构的排列的现象,而网架结构的具有孔隙及孔径大小分布较为均匀,因此使得制备的莫来石纤维/莫来石复合多孔陶瓷结构稳定、性能优异.
3 结 论
（1）研究表明,新型胶凝剂ISOBAM对陶瓷浆料的流变性有较大的影响,因此选取适量的ISOBAM至关重要.
（2）通过对制备的多孔陶瓷的抗折强度和孔隙率的分析表征,ISOBAM的含量在0.6wt%时较为理想.并且制备的莫来石复合多孔陶瓷成网架结构,使得内部的孔隙和孔径大小分布较为均匀.
参 考 文 献
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参考文献：
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