凝胶注模成形 [恢复]
凝胶注模成型技术
凝胶注模成型技术
凝胶注模成型技术是一种新型的胶态快速成型工艺，由美国橡树岭国家实验室在20世纪90年代初首先发明。
这种技术主要利用有机单体或少量添加剂的化学反应原位凝固成型，获得具有良好微观均匀性和一定强度的坯体，然后再进行烧结制得成品。
凝胶注模成型工艺可以分为水基凝胶注模成型与非水基凝胶注模成型两大体系。
其中，水基凝胶注模成型方法与传统方法类似，简单易行，干燥过程更容易，降低了预混液的粘度，对环境污染小。
非水基凝胶体系常见的溶剂为醇、烃、醚和酮等，采用有机溶剂，不但污染环境，且对于工业生产来说增加了成本。
这种成型技术无需贵重复杂设备，所用模具为无孔模具，且对模具无特殊材质要求，因此是一种低成本成型技术。
同时，它可适用范围广，可制备单一材料或复合材料，对粉体无特殊要求，因此适用于各种陶瓷制品，粗细粒度均可。
凝胶注模成型技术的特点还包括：定型过程与注模的过程是完全分离的，因此成型坯体组分均匀、密度均匀缺陷少，在后续干燥烧结中会保持成型时的比例。
此外，由于坯体在脱模后便具有一定的初始强度，为后期进一步加工制备为更为精密的构件提供了基础条件。
总的来说，凝胶注模成型技术是一种低成本、高效率、环保型的成型工艺，具有广泛的应用前景。
凝胶注模成型工艺流程
凝胶注模成型工艺流程英文回答：Gel injection molding is a manufacturing process usedto produce parts and products made of gel materials. It involves injecting a liquid gel into a mold cavity,allowing it to solidify and take the shape of the mold.This process is commonly used in industries such as medical, automotive, and electronics.The gel injection molding process typically follows these steps:1. Mold Preparation: The mold is prepared by cleaning and applying a release agent to ensure easy removal of the molded part.2. Gel Preparation: The gel material is prepared by mixing the gel base with additives and catalysts, if required. The gel should have the desired viscosity andproperties for injection.3. Injection: The gel material is injected into the mold cavity using a specialized injection molding machine. The machine applies pressure to ensure the gel fills the entire cavity and takes the shape of the mold.4. Cooling and Solidification: After injection, the mold is cooled to allow the gel to solidify and take the desired shape. The cooling time depends on the gel material and the size and complexity of the part.5. Mold Opening and Ejection: Once the gel has solidified, the mold is opened, and the molded part is ejected. The part may require additional post-processing steps, such as trimming or surface finishing.6. Quality Control: The molded parts are inspected for any defects or imperfections. This may include visual inspection, dimensional measurements, and testing for mechanical properties.Gel injection molding offers several advantages, suchas the ability to produce complex shapes with high precision, excellent surface finish, and good mechanical properties. It also allows for the integration of multiple components into a single part, reducing assembly time and cost.中文回答：凝胶注模成型是一种用于生产凝胶材料零件和产品的制造工艺。
凝胶注模成型原理
凝胶注模成型原理咱先来说说啥是凝胶注模成型。
你可以想象啊，就像我们小时候玩泥巴，不过这个可比玩泥巴高级多啦。
它呢，是一种制造各种材料零件的方法。
比如说那些超级精密的陶瓷零件啊，或者是一些金属零件，都能用这个方法来做。
那它是咋开始这个神奇的过程的呢？这里面有个很重要的角色，就是陶瓷或者金属的粉末。
这些粉末就像是一群小小的精灵，它们是整个成型的基础。
把这些粉末放进一种特殊的液体里，这个液体就像是粉末精灵们的游泳池。
这个液体里有好多东西呢，有溶剂，有分散剂。
溶剂就像是游泳池里的水，让粉末能在里面自由自在地游动，不会聚在一起打架。
分散剂呢，就像是游泳池里的管理员，它的任务就是让每个粉末精灵都能均匀地分布在液体里，谁也不挤着谁。
然后啊，就到了关键的一步啦。
我们要往这个混合好的液体里加入一种特殊的东西，叫做有机单体和交联剂。
这俩家伙一进去，就像给这个液体施了魔法一样。
有机单体就像是一个个小小的建筑工人，它们准备开始盖房子啦。
交联剂呢，就像是建筑工人手里的工具和连接材料，它能让这些小建筑工人互相连接起来。
这时候，我们再加入引发剂和催化剂。
这俩就像是魔法的启动器。
引发剂就像一把小火柴，一点，就把有机单体这些建筑工人的工作热情给点燃了。
催化剂呢，就像是给这些工人加了个加速器，让他们干活的速度更快啦。
然后这些建筑工人就开始疯狂地工作，它们互相连接起来，形成了一个像蜘蛛网一样的结构。
这个结构可不得了，它会把那些粉末精灵都给困住，就像用网把小鱼都捞起来一样。
慢慢地，这个液体就开始变成像果冻一样的凝胶啦。
这个过程是不是超级神奇呢？这个凝胶就有了一定的形状，而且还能保持住。
就像我们做果冻的时候，它能在模具里变成我们想要的形状，这个凝胶也是一样的道理。
接下来呢，我们要把这个凝胶里的液体给弄出去。
这个过程有点像把果冻里的水给挤出来。
不过这里面有很多科学的方法哦。
比如说可以用干燥的方法，就像把湿衣服晾干一样，把液体慢慢地蒸发掉。
凝胶注模成型制备医用多孔钛植入材料及其性能
有机高分子单体丙烯酰胺（ AM） 、交联剂 N,N’ -亚 甲基双丙烯酰胺（ MBAM） 、引发剂过硫酸铵（APS） 、 催化剂 N,N,N’ ,N’ - 四甲基乙二胺 （TEMED ） 均为分析纯。 2.2 成型工艺过程 水基丙烯酰胺体系多孔钛凝胶注模成型工艺见图 2 。
Monomer Water Steel powder Cross-linker Dispersant Defoamer
Gel former Premix Bal- milling in N 2 Degassing
均为 37% （体积分数） 。从图中可以看出，浆料粘度在 所测定的剪切速率范围内随着剪切速率的增加而降低， 均呈现剪切变稀的特征。并且， 由经 6h 球磨的钛粉所 制得浆料的粘度较未球磨粉的浆料低，小于 1Pa·s，说 明对粉料进行球磨处理能够显著降低浆料的粘度。 一般 来说，球磨能够减少粉末团聚，改善粉末颗粒表面，减
其中粉末冶金压制法制备多孔金属材料的生产工艺简单成本低并且能够得到组织结构均匀的多孔金属材料但是难以获得复杂形状制件孔隙度较低并且模具成本较高小规模生产成本高910料发泡法可获得较高孔隙度缺点是难于控制气泡大小故难以获得孔径分布均匀的多孔材料并且难以获得复杂形状11凝胶注模成型技术的特点之一是可以通过改变料浆的固相含量来控制材料的孔隙度和力学性能容易获得复杂形状大尺寸制件并且模具成本低廉1214此将凝胶注模成型技术应用于多孔钛材料的成型可以实现高孔隙度高开孔率孔洞宏观分布均匀的复杂形状大件医用多孔钛植入材料的生产
Average size( μ m) 46.6 Apparent Composition (mass fraction)(%) density O H N C Fe Cl Si Ti (g/cm 3) 1.45 0.25 0.07 0.05 0.03 0.10 0.08 0.04 Bal.
凝胶注模法
凝胶注模法
说起这个“凝胶注模法”，咱们得先从做东西说起。
你想啊，咱们平时做东西，比如做个塑料玩具或者陶瓷杯子，是不是都得有个模具，然后把材料倒进去，等它成型？
这个“凝胶注模法”啊，就是做东西的一种方法，但它有点特别。
特别在哪儿呢？咱们平时用的材料，比如塑料啊、陶瓷浆料啊，都是液体或者半固体的，对吧？但是凝胶注模法用的材料，它是高粘度的流体，就像是稠稠的果酱一样。
然后啊，咱们把这个高粘度的材料倒进模具里。
不过这时候它还不是成品哦，它得在模具里发生一些变化。
怎么变呢？就是让它里面的有机单体啊、催化剂啊这些东西发生反应，然后它就慢慢凝固了，变得像果冻一样。
这个过程啊，就像是给材料做了一个“内部整形”，让它在模具里变成了咱们想要的样子。
等它完全凝固了，就可以拿出来，再经过一些处理，比如干燥啊、烧结啊，就变成了咱们想要的成品了。
所以，“凝胶注模法”啊，简单来说，就是一种用高粘度流体材料，通过化学反应在模具里凝固成型的方法。
这个方法好处多多，比如能做出形状复杂、精度高的产品，而且成品的质量也很好。
就像咱们平时吃的果冻，它也是用类似的方法做出来的，只不过它用的材料是吃的，咱们这个是工业用的。
这下你明白什么是“凝胶注模法”了吧？。
凝胶注模成型工艺流程
凝胶注模成型工艺流程英文回答：Gel injection molding is a manufacturing process that involves injecting a liquid gel material into a mold cavity, allowing it to solidify and take the shape of the mold.This process is commonly used for producing various products, such as medical devices, automotive components, and consumer goods.The gel material used in this process is typically atwo-component system consisting of a base material and a curing agent. These two components are mixed together in a controlled ratio to initiate the curing process. Themixture is then injected into the mold cavity under high pressure.Once the gel material is injected into the mold, it undergoes a curing process, which can be either thermal or chemical. In thermal curing, the mold is heated to aspecific temperature, which accelerates the curing reaction. In chemical curing, a catalyst is added to the gel material to initiate the curing process.After the gel material has solidified and taken the shape of the mold, the mold is opened, and the molded partis ejected. The part may undergo additional post-processing steps, such as trimming, polishing, or surface treatment,to achieve the desired final product.Gel injection molding offers several advantages over other molding processes. Firstly, it allows for the production of complex shapes and intricate details withhigh precision. The gel material can flow easily into thin and narrow sections of the mold, resulting in parts with excellent dimensional accuracy.Additionally, gel injection molding enables the production of parts with unique properties, such as softness, flexibility, and transparency. By adjusting the composition of the gel material, manufacturers can tailor the mechanical and physical properties of the molded partsto meet specific requirements.中文回答：凝胶注模成型是一种制造工艺，涉及将液体凝胶材料注入模具腔中，使其凝固并成型。
壳聚糖凝胶注模成型体系
壳聚糖凝胶注模成型体系下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help yousolve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts,other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!壳聚糖凝胶注模成型体系是一种新型的生物材料制备技术，具有广泛的应用前景。
凝胶注模成形工艺制备高强度的氧化铝陶瓷
凝胶注模成形工艺制备高强度的氧化铝陶瓷1前言陶瓷材料成形工艺是制备复杂形状部件的关键环节,对降低陶瓷零件生产成本､提高陶瓷材料性能及其可靠性起重要作用｡随着航天､航空､机械､化工等行业的发展,人们对陶瓷材料性能的要求越来越高｡凝胶注模成形技术是90年代初美国橡树岭国家重点实验室Mark A,Janney教授等人提出的[1]｡它首次将传统陶瓷工艺和聚合物化学有机结合起来,开创了在陶瓷成形工艺中利用高分子单体聚合进行成形的技术[2]｡该技术与传统的工艺相比有其独特的优越性:(1)可使用于复杂的部件成形;(2)坯体的强度高,生坯即可加工成一定的形状;(3)坯体较均匀｡其工艺过程如图1所示｡2实验2.1 原料及反应体系的选择α- Al2O3粉纯度为99.9%,平均粒径1.4μm;丙烯酰胺(AM)(有机单体);N-N亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)(交联剂);过硫酸铵(APS)(引发剂);聚丙烯酸铵(PMAA-NH4)(分散剂);四甲基乙二胺(TEMED)(催化剂);分析纯氨水调节溶液pH值｡本实验选择丙烯酰胺为有机单体,亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,两者在水中搅拌后均可溶｡凝胶注模成形工艺要求单体在一定条件下形成交联大分子｡形成聚合物的反应类型有聚合和缩聚两种形式｡由于缩聚反应有小分子如水分子产生,而本实验要求原位聚合形成有一定形状和强度的固状坯体,要求尽量减少水分,因此本实验采用聚合反应｡选择引发剂APS和催化剂TEMED的催化体系,通过控制温度､APS与TEMED的量､分散剂等控制反应速度｡图1 凝胶注模成形工艺过程2.2 反应步骤(1) 将有机单体AM､交联剂MBAM 以20:1的比例溶于水,再加入一定量分散剂PMAA-NH4 配置成溶液;(2) 在溶液中加入高固相含量粉料,在行星球磨机中球磨至浆料具备一定的流动性;(3) 加入引发剂过硫酸铵搅拌均匀后再加催化剂四甲基乙二胺,搅拌后注入模具中｡模具温度升高,有机单体发生聚合,浆料形成凝胶体｡反应停止后,冷却､脱模;(4) 在设定的干燥制度下干燥后,放入高温炉中进行排胶烧结｡2.3 脱胶与烧结由于试样坯体中有机物含量较低,排胶过程相对简单､时间较短,所以可连续完成烧结过程,使排胶､烧结一次完成,对大件物品,则需要单独排胶｡纯氧化铝主要靠固相烧结,99.5氧化铝的烧结温度在1700℃左右;由于加入了少量助烧剂(2%的CaCO3),烧成温度可控制在1580℃~1600℃｡3结果与讨论3.1 分散剂的加入量对浆料流变性的影响合适的分散剂量可使颗粒被聚合物完全包覆,聚合物基团一端吸附在颗粒表面,另一端伸向溶剂｡聚合物充分分散,形成空间位垒,阻碍颗粒的聚集,如图2所示｡(a) 未加分散剂时的絮凝桥连(b) 加分散剂后的分散保护图2 分散剂对颗粒表面作用图分散剂对浆料的流动性影响很明显｡本实验所用聚丙烯酸铵类分散剂是一种高分子聚电解质｡未使用分散剂的55%固相含量的陶瓷浆料即使球磨1~2h仍无任何流动性,当加入适量PAA-NH4后立刻有较好的流动性｡因为它在水溶液中易离解成NH4+和RCOO-离子,其中RCOO-基团易吸附在固体颗粒表面,球磨使离子基团充分与颗粒接触,从而使颗粒表面带上负电荷,增加了颗粒之间的静电斥力位能,使浆料具有很好的流动性｡图3为PMAA-NH4的添加量对55Vol%浆料粘度的影响｡3.2 pH值对浆料流动性能的影响实验在碱性条件下进行,所以本文主要讨论碱性环境的变化｡其中分散剂量为0.5%时,pH值对粘度的影响很小｡在碱性范围内,分散剂全部电离,并在颗粒表面形成稳定吸附,斥力位能由静电位能和空间位能共同决定,由DLVO理论可知,pH值主要影响电解质对双电层ZETA电位的影响,而此时体系中颗粒具有最大ZETA电位,故pH对其影响较小｡当分散剂量增大或减小时,pH值的增加会加强体系中聚合物对胶粒吸附的不饱和或过饱和状态;pH值从9增大到10,氨水量也增加,溶液中电解质浓度增加,压缩了双电层,减小了质点间的静电斥力,从而减小了质点连续碰撞所需的势垒数值｡图4为pH值对不同含量分散剂粘度的影响｡3.3 不同固相含量对坯体强度的影响固相含量与坯体强度的关系如图5所示｡当固相含量55vol%),浆料粘度不易降低,易造成分布不均,产生结构缺陷｡图3 PMAA-NH4含量对55Vol%浆料粘度的影响3.4坯体与烧结体SEM显微结构分析通过SEM分析可以看出固相含量升高时坯体变致密｡高致密的坯体烧结后具有很好的烧结性能｡图6为坯体与烧结体断面SEM图｡3.5 坯体机械加工性能在成形结构复杂的陶瓷材料时,模具加工困难,且烧结体晶化形成高强度和高硬度的致密体,对加工刀具要求很高,其磨损也快,仅成本就占了整个陶瓷工艺的30%左右[3~4]｡凝胶注模的坯体成形时得到的网络结构对颗粒起到很好的稳定与吸附作用,而所浇注的高浓度悬浮体具有良好的流动性能,可使坯体结构均匀,致密度高,故能满足一般的机械加工要求,且成本较低｡图4不同含量分散剂pH值对粘度的影响55Vol%固相含量的坯体的性能平均数值:抗弯强度25MPa;硬度180HBW5/187.5;圆棒直径可加工至10mm,加工断面无明显裂纹｡图5 固相含量对坯体抗弯强度的影响4结论(1) 为获得高固相含量､流动性能好的浆料,选择聚丙烯酸铵为分散剂,用量为粉体质量的0.5%,调节pH在8~9左右能获得粘度为100mPa•s(D=77.48S-1)的浆料,完全能满足浇注要求｡(2) 55Vol%固相含量的坯体,其变形量小,且强度大于20MPa,可满足机械加工｡(3) 凝胶注模成形工艺浆料的性能可控,可制得高固相含量､收缩小､可加工的坯体｡(a) 40vol%固相含量坯体断面(b)55vol%固相含量坯体断面(c)55%烧结体表面微观结构图图6 坯体与烧结体断面SEM图参考文献1 Omatete O O,Janney Mark A ,STREHLOW RA.Gelcasting-A New Ceramic FormingProcess[J].Ceram.Bull.,1991,(70)10:1641~16472 Janney M A,Omatete O O.Method for molding power usinga water-basedPatent434624 1989-11-133 钟利军等.可加工陶瓷材料的机械加工技术[J].应用技术4 张航等.机械加工对陶瓷材料性能的影响[J].硅酸盐通报,1998(6):49~51Preparation of High Intensity Alumina Ceramics byGelcasting and Moulding TechnologyJiang RunfengZhou Zhufa( College of Material Science and EngineeringSoochow UniversitySoochowJiangsu215021 )Abstract: Taking alumina ceramics as example,low viscosity and high solid content slurry was prepared by gelcasting.The influence on viscosity by dispersant and body intensity by different solid content were discussed in this paper.Keywords: gelcasting,aluminaceramics,moulding technology。
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水基丙烯酰胺凝胶体系
实验所用铁粉原料
(a) (a)From electrolytic powders;
(b)
(b)From carbonyl powders
1.1 浆料流变特性2.8Apparent Viscosity / Pas
2.4 2.0 1.6 1.2 0.8 0.4 0.0 0 20
Gelcasting工艺流程
金属粉 预混液 分散剂 消泡剂 增塑剂 烧结 机械加工 干燥 脱模 引发剂 混合制浆 脱气 注模 聚合凝胶
Gelcasting工艺的优势
易成形复杂形状、大尺寸零件 成形坯体强度高、组份均匀、密度均匀、
缺陷少
坯体有机物含量少，不需专门的脱脂工序 模具成本低廉
金属粉末凝胶注模成形技术 的研究现状
1.2 铁粉浆料可控固化
140 120 100
Idle time/min
Premix solution:20wt% Solid loading:50vol% -1 Initiator: 6.7mmolL AM:MBAM=120:1
80 60 40 20 0
引发剂(NH4)2S2O8 的分解速率常数 Kd ＝ K1 ＋ K2 (H+) 式中： K1－无酸催化时的分解 速率常数 K2（H+) －酸催化分解 速率常数
引发剂加入量对坯体强度和烧结密度的影响
1.4 坯体强度、烧结密度的提高
引发剂过量时 坯体断口照片
1.4 坯体强度、烧结密度的提高
35
Green strength / MPa
strength relative density 27.1 95.4 95.6 93.7
32.7
98 96 94 92 90
r 1 / m
2
式中： ηr－浆料的相对粘度 Φ－浆料固相含量 Φm－最大固相含量
42 45 48 51 54 57 Solid loading(vol%) 60 63
固相含量对浆料流变性的影响
1.2 铁粉浆料可控固化
140 120 100
Idle time/min
Premix solution:20wt% Solid loading:50vol% -1 NH3H2O: 0.12molL AM:MBAM=120:1
粉体颗粒尺寸
难点及解决方案
选择能够将其有效 根据不同粉末抗氧化能力
金属粉末易氧化
悬浮分散的分散剂 选择适合的凝胶体系特别 是溶剂进行凝胶注模成型
金属粉末密度、粒径大，难于悬浮分散
金属离子对聚合凝胶反应的促进或抑制作用 凝胶注模成型金属坯体强度
选择适当的 加入稳定剂 工艺参数
主要内容
水基丙烯酰胺凝胶体系凝胶注模成型铁基零 部件 水基丙烯酰胺凝胶体系凝胶注模成型不锈钢 水基丙烯酰胺凝胶体系凝胶注模成型多孔钛 无毒的水基纤维素醚凝胶体系凝胶注模成型 铁基零部件 甲苯基丙烯酸羟乙酯凝胶体系凝胶注模成型 硬质合金
2+ -1
可影响丙烯酰胺凝胶 体系的聚合诱导期
Concentration of Fe / mmolL
Fe2＋对丙烯酰胺体系聚合诱导期的影响
1.2 铁粉浆料可控固化
链引发反应尤其是引发剂分解产生初级自由基的反应是 整个聚合反应的限速环节。用热、光、化学、氧化还原法等 都能产生自由基，引发聚合反应。 体系中若存在微量的Fe 2+，即可与引发剂 (NH4)2S2O8 组成氧化还原体系： S2O82- + Fe2+ = SO42- + SO4 -·+ Fe 3+ 使氧化还原引发替代热引发成为丙烯酰胺单体聚合的引 发方式，不需加热、快速产生自由基，从而使聚合诱导期缩 短。
固化气氛对坯体
1.5 烧结体组织与性能
0.15 100 0.10
DSC / mW/mg
2.07%
98 0.00 -0.05 -0.10 100 200
246.5 341.4
96
417.4
300 400 o Temperature / C
500
600
丙烯酰胺体系凝胶注模成型铁基坯体的热分析曲线
TG / %
1.4 坯体强度、烧结密度的提高
35 30
Green strength / MPa
100 98 96 94 92 90
Relative density of sintered body / %
25 20 15 10 5 0 0 30 60 90 120 150 180 210 240 AM / MABM strength relative density Solid loading: 58vol% Premix solution:20wt%
Relative density of sintered body / %
30 28 26 24
strength relative density Solid loading: 58vol% Premix solution:20wt%
2
4 6 8 10 12 -1 Concentration of initiator / mmolL
预混液中单体 /交联剂比例对坯体强度和烧结密度的影响
1.4 坯体强度、烧结密度的提高
100 98 96 94 92 25 20 15 strength relative density Premix solution: 20wt% AM:MBAM=120:1 50 52 54 56 58 60 62 90 88 86
0.05
1.5 烧结体组织与性能
(a) (b)
50μ m
丙烯酰胺体系凝胶注模成型铁基零部件 (a)Macrography; (b)SEM micrograph
1.5 烧结体组织与性能
2 水基丙烯酰胺体系
凝胶注模成型不锈钢
烧结不锈钢由于具有优异的抗氧化、抗腐蚀以及高的机械性能 已在机械、化工领域等得到广泛的应用。但是目前用于制备烧结不 锈钢的工艺都存在一些问题，例如传统的粉末冶金方法只能成型形 状简单的不锈钢零件，粉末注射成型尽管能够近净形地制备出形状 复杂的不锈钢零件，但是很难在形状较为复杂同时获得大尺寸。另 外，粉浆浇注工艺尽管能够成型形状复杂的大尺寸零件，但是从铸 造到烘干需要很长的时间，并且其坯体的强度也很低，对实际操作 不利。 本实验的目的就是基于对水基丙烯酰胺体系凝胶注模成型的 研究基础，将成型坯体强度高便于操作、易获得复杂形状大尺寸零 件的凝胶注模成型技术引入烧结不锈钢的成型中，以实现低成本制 备高性能烧结不锈钢零件。
strength relative density Solid loading:58vol% AM:MBAM=120 :1
100 98 96 94 92 90
10
15
20
25
30
35
40
Monomer concentration in premix solution / wt%
预混液中有机单体浓度对坯体强度和烧结密度的影响
R i K KPS
0.40
TEMED0.19 AM 1.0
80 60 40 20 0 0 2 4 6
8
10
12
-1
14
Concentration of initiator/(mmolL )
式中： Ri－丙烯酰胺体系聚合速率 K－聚合速率常数 [KPS]－引发剂过硫酸钾（KPS） 的浓度 [TEMED]－催化剂N, N, N,’ N,’－ 四甲基乙二胺（TEMED） 的浓度 [AM]－丙烯酰胺单体浓度
• H13工具钢
国外：美国橡树岭国家实验室
•镍基超耐热合金 •最高烧结体相对
Stanford大学
国内：尚未见诸报道
密度91％
不锈钢转子
凝胶注模成形 Al2O3
Si3N4陶瓷制件
凝胶注模成形不锈钢转子 Stanford University
各种复杂形状 凝胶注模成形的
凝胶注模成型工艺与其它成型工艺比较
-1
0.00 0.03 0.06 0.09 0.12 0.15 0.18 0.21 Concentration of NH3H2O/(molL )
氨水对丙烯酰胺体系聚合诱导期的影响
1.3 坯体表面缺陷的消除
Q A S Gelcasting坯体表面存在裂纹和剥落 空气中的氧阻止单体聚合 氮气保护下操作
Relative density of sintered body / %
40 35 30
Green strength / MPa
Solid loading / vol%
浆料固相含量对坯体强度和烧结密度的影响
1.4 坯体强度、烧结密度的提高
34 32
Green strength / MPa
100 98 96 94 92 90
30 25 20 15 10 5 0 air nitrogen
Atmosphere
vacuum
固化气氛对坯体强度和烧结密度的影响
Relative density of sintered body / %
40
38.4
100
1.4 坯体强度、烧结密度的提高
强度和烧结密度的影响
真空固化时存在气孔的坯体断口形貌 SEM照片
40 60 80 100 120 140 160 -1 Shear rate / S
铁粉原料种类对浆料流变性的影响
Quemada模型
1.6
Apparent viscosity / Pa.s
1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 39
EP CP EP:CP=3:2 shear rate:20S-1
EP(Electrolytic iron powder) CP(Carbonyl iron powder) EP:CP=3:2 Solid loading: 50vol%