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陶瓷注射成型由于能生产出高精度、形状复杂陶瓷产品的优点,从而有着广泛的应用前景,而脱脂是这项技术的关键步骤。本文利用聚乳酸和乳酸预聚物可在碱性条件下快速降解的特性,使用聚乳酸和乳酸预聚物作为粘结剂的主体,再以少量聚苯乙烯为辅助粘结剂,得到新型的可碱性条件下催化脱脂的聚乳酸粘结剂体系。将制得的粘结剂和氧化锆陶瓷粉末按一定的比例混合得到喂料。本文重点研究了喂料的流变性能、脱脂坯催化脱脂过程以及最终制品力学性能。
通过流变实验来研究了不同粘结剂成分比例、粉末含量的喂料对温度的敏感程度。实验结果表明,粉末含量83-85wt%的喂料具有较好的充模性和流动性,而且有较小的温度敏感性,适合作为陶瓷注射成形喂料。
将制得的注射成型坯进行催化脱脂,对聚乳酸基粘结剂主体成分的催化脱除过程进行分析和表征,研究催化脱除的各个影响因素,如酸碱度、温度、时间、粉末装载量、坯体厚度、粉末粒径等。实验结果表明,粉末含量84%,70℃碱性条件下,9h粘结剂主体脱除率达到90%,脱脂效率是常规热脱脂的10倍以上。
将脱除了粘结剂的坯体进行烧结,通过SEM来观察烧结样的微观结构,用XRD来探究氧化锆陶瓷的晶相变化。研究不同烧结温度和粉末含量下氧化锆陶瓷的力学性能、空隙率和收缩率。结果表明,在1500℃下烧结,各种性能较好;粉末含量84wt%综合性能最好。