隨著現(xiàn)代科學技術的迅猛發(fā)展，陶瓷成型技術不斷取得突破性進展。近年來發(fā)展了多種膠態(tài)原位凝固成型技術用于高性能陶瓷的成型，這些方法可以有效地減少成型體缺陷，提高燒結體的可靠性 [1] 。直接凝固注模成型 (direct coagulation casting, DCC) 技術根據(jù)膠體化學的原理，利用某些有機物的生物酶催化反應或自水解反應調節(jié)陶瓷漿料的 pH 值和電解質濃度，使陶瓷顆粒在雙電層排斥能最小時依靠 van der Waals 力而原位凝固 [2] 。目前 DCC 技術已成功用于氧化鋁陶瓷人工膝關節(jié)和髖關節(jié)的異形件的制備 [2] ，并在 SiC,Si3N4 等陶瓷領域得到成功應用。研究發(fā)現(xiàn)在 pH 值為 2.0 左右，硅溶膠分散氧化鋁漿料的穩(wěn)定性最好，在 pH 值為 5.0 左右，穩(wěn)定性最差，其失穩(wěn)機理是由于漿料中形成鋁離子引起的溶膠一凝膠效應引起的。為了研究莫來石陶瓷坯體的成型技術，根據(jù) pH 值對硅溶膠分散氧化鋁漿料穩(wěn)定性的影響規(guī)律，在 pH 值為 2.0 左右制備得到滿足膠態(tài)原位凝固成型工藝要求的漿料，并借鑒 DCC 技術原位凝固成型原理，利用尿素的自水解反應調節(jié)漿料 pH 值，誘導漿料原位凝固成型，制備得到形狀復雜的莫來石素坯。目前相關內容未見研究報道。
1 實驗
1.1 制備工藝
莫來石素坯的制備工藝見圖 1 。所用原材料包括 :a 一 Al2O3 微粉，中位粒徑 d50 為 1.68 μ m ，比表面積為 1.08m2/g ，河南鄭州中天特種氧化鋁廠產 ; 硅溶膠， NS 一 30 型，浙江上虞宇達化工有限公司產，化學組成及性能見表 1 。尿素，寧波市化學試劑廠產，化學純。 HCl ，分析純，杭州化學試劑有限公司產，預先配制成 1.0mol/L 的 HCl 溶液備用。
表 1 硅溶膠化學組成及性能
Table1 Composition and properties of silica sol
1.1.1漿料pH值調節(jié) 先在硅溶膠中加入適量1mol/L HC1，調節(jié)硅溶膠pH值，再加入適量氧化鋁粉體，高速攪拌，制備不同pH條件下的硅溶膠分散氧化鋁漿料。
1.1.2濃懸浮體制備 將一定量: a一Al2O3分散在SiO2含量為30.3%(質量分數(shù)，下同)的硅溶膠中，所得懸浮體在80℃攪拌，使部分游離水蒸發(fā)，直至粘度約為800MPa·s時停止加熱，繼續(xù)攪拌至漿料冷卻后，在行星磨中球磨分散，測定漿料表觀粘度，同時取適量漿料采用紅外水份快速測定儀測定懸浮體中游離水含量和固相含量。在漿料中加入適量水攪拌均勻，制備符合注模成型工藝要求的漿料。
1.1.3水解反應體系的選擇 文獻[1]指出:利用尿素酶對尿素的催化水解反應可使?jié){料........
隨著現(xiàn)代科學技術的迅猛發(fā)展，陶瓷成型技術不斷取得突破性進展。近年來發(fā)展了多種膠態(tài)原位凝固成型技術用于高性能陶瓷的成型，這些方法可以有效地減少成型體缺陷，提高燒結體的可靠性 [1] 。直接凝固注模成型 (direct coagulation casting, DCC) 技術根據(jù)膠體化學的原理，利用某些有機物的生物酶催化反應或自水解反應調節(jié)陶瓷漿料的 pH 值和電解質濃度，使陶瓷顆粒在雙電層排斥能最小時依靠 van der Waals 力而原位凝固 [2] 。目前 DCC 技術已成功用于氧化鋁陶瓷人工膝關節(jié)和髖關節(jié)的異形件的制備 [2] ，并在 SiC,Si3N4 等陶瓷領域得到成功應用。研究發(fā)現(xiàn)在 pH 值為 2.0 左右，硅溶膠分散氧化鋁漿料的穩(wěn)定性最好，在 pH 值為 5.0 左右，穩(wěn)定性最差，其失穩(wěn)機理是由于漿料中形成鋁離子引起的溶膠一凝膠效應引起的。為了研究莫來石陶瓷坯體的成型技術，根據(jù) pH 值對硅溶膠分散氧化鋁漿料穩(wěn)定性的影響規(guī)律，在 pH 值為 2.0 左右制備得到滿足膠態(tài)原位凝固成型工藝要求的漿料，并借鑒 DCC 技術原位凝固成型原理，利用尿素的自水解反應調節(jié)漿料 pH 值，誘導漿料原位凝固成型，制備得到形狀復雜的莫來石素坯。目前相關內容未見研究報道。
1 實驗
1.1 制備工藝
莫來石素坯的制備工藝見圖 1 。所用原材料包括 :a 一 Al2O3 微粉，中位粒徑 d50 為 1.68 μ m ，比表面積為 1.08m2/g ，河南鄭州中天特種氧化鋁廠產 ; 硅溶膠， NS 一 30 型，浙江上虞宇達化工有限公司產，化學組成及性能見表 1 。尿素，寧波市化學試劑廠產，化學純。 HCl ，分析純，杭州化學試劑有限公司產，預先配制成 1.0mol/L 的 HCl 溶液備用。
表 1 硅溶膠化學組成及性能
Table1 Composition and properties of silica sol
1.1.1漿料pH值調節(jié) 先在硅溶膠中加入適量1mol/L HC1，調節(jié)硅溶膠pH值，再加入適量氧化鋁粉體，高速攪拌，制備不同pH條件下的硅溶膠分散氧化鋁漿料。
1.1.2濃懸浮體制備 將一定量: a一Al2O3分散在SiO2含量為30.3%(質量分數(shù)，下同)的硅溶膠中，所得懸浮體在80℃攪拌，使部分游離水蒸發(fā)，直至粘度約為800MPa·s時停止加熱，繼續(xù)攪拌至漿料冷卻后，在行星磨中球磨分散，測定漿料表觀粘度，同時取適量漿料采用紅外水份快速測定儀測定懸浮體中游離水含量和固相含量。在漿料中加入適量水攪拌均勻，制備符合注模成型工藝要求的漿料。
1.1.3水解反應體系的選擇 文獻[1]指出:利用尿素酶對尿素的催化水解反應可使?jié){料........
隨著現(xiàn)代科學技術的迅猛發(fā)展，陶瓷成型技術不斷取得突破性進展。近年來發(fā)展了多種膠態(tài)原位凝固成型技術用于高性能陶瓷的成型，這些方法可以有效地減少成型體缺陷，提高燒結體的可靠性 [1] 。直接凝固注模成型 (direct coagulation casting, DCC) 技術根據(jù)膠體化學的原理，利用某些有機物的生物酶催化反應或自水解反應調節(jié)陶瓷漿料的 pH 值和電解質濃度，使陶瓷顆粒在雙電層排斥能最小時依靠 van der Waals 力而原位凝固 [2] 。目前 DCC 技術已成功用于氧化鋁陶瓷人工膝關節(jié)和髖關節(jié)的異形件的制備 [2] ，并在 SiC,Si3N4 等陶瓷領域得到成功應用。研究發(fā)現(xiàn)在 pH 值為 2.0 左右，硅溶膠分散氧化鋁漿料的穩(wěn)定性最好，在 pH 值為 5.0 左右，穩(wěn)定性最差，其失穩(wěn)機理是由于漿料中形成鋁離子引起的溶膠一凝膠效應引起的。為了研究莫來石陶瓷坯體的成型技術，根據(jù) pH 值對硅溶膠分散氧化鋁漿料穩(wěn)定性的影響規(guī)律，在 pH 值為 2.0 左右制備得到滿足膠態(tài)原位凝固成型工藝要求的漿料，并借鑒 DCC 技術原位凝固成型原理，利用尿素的自水解反應調節(jié)漿料 pH 值，誘導漿料原位凝固成型，制備得到形狀復雜的莫來石素坯。目前相關內容未見研究報道。
1 實驗
1.1 制備工藝
莫來石素坯的制備工藝見圖 1 。所用原材料包括 :a 一 Al2O3 微粉，中位粒徑 d50 為 1.68 μ m ，比表面積為 1.08m2/g ，河南鄭州中天特種氧化鋁廠產 ; 硅溶膠， NS 一 30 型，浙江上虞宇達化工有限公司產，化學組成及性能見表 1 。尿素，寧波市化學試劑廠產，化學純。 HCl ，分析純，杭州化學試劑有限公司產，預先配制成 1.0mol/L 的 HCl 溶液備用。
表 1 硅溶膠化學組成及性能
Table1 Composition and properties of silica sol
1.1.1漿料pH值調節(jié) 先在硅溶膠中加入適量1mol/L HC1，調節(jié)硅溶膠pH值，再加入適量氧化鋁粉體，高速攪拌，制備不同pH條件下的硅溶膠分散氧化鋁漿料。
1.1.2濃懸浮體制備 將一定量: a一Al2O3分散在SiO2含量為30.3%(質量分數(shù)，下同)的硅溶膠中，所得懸浮體在80℃攪拌，使部分游離水蒸發(fā)，直至粘度約為800MPa·s時停止加熱，繼續(xù)攪拌至漿料冷卻后，在行星磨中球磨分散，測定漿料表觀粘度，同時取適量漿料采用紅外水份快速測定儀測定懸浮體中游離水含量和固相含量。在漿料中加入適量水攪拌均勻，制備符合注模成型工藝要求的漿料。
1.1.3水解反應體系的選擇 文獻[1]指出:利用尿素酶對尿素的催化水解反應可使?jié){料........
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