水系胶态成型技术在先进陶瓷领域的应用

先进陶瓷如钇铝石榴石(YAG)、氧化锆(ZrO2)、碳化硅(SiC)等,因其独特的光学、电学、力学、热学及生物化学性能被广泛应用在激光、5G通信、航天、新能源、生物医学等众多战略领域,而在陶瓷的制备过程中,陶瓷成型技术决定了其初始密度、收缩形变、内部缺陷及其应用性能。随着近年迅速发展的新能源电池、电子通讯、生物医疗等众多领域对精密结构、极限尺寸的陶瓷零部件需求迫切,传统的陶瓷成型技术无论在成型质量,还是在成型精密度等方面都不能满足陶瓷在高端应用领域的要求,因此成型技术的创新发展也是势在必行。

各类高精密陶瓷

随着环境保护、清洁生产成为发展趋势,水系胶态成型技术成为近年来发展较快的成型手段之一。水系胶态成型是以水为溶剂,采用物理、化学或物理化学方法使具有一定流动性的悬浮体料浆固化为结构均匀坯体的方法。

该技术的主要优点有:

1)水作为溶剂:相较于有机溶剂,无毒、无污染、低成本,符合环保要求;

2)净近成型各种高精度、复杂结构的陶瓷零部件:烧结后陶瓷收缩率小,几乎无需后续加工,可以提高产品生产效率,降低成本;

3)工艺简单、实用性强:该技术易重复、自动化与连续化程度高,易于产业化。

水系胶态成型技术的类型

目前,典型的水系胶态成型方法主要包括凝胶注模成型(Gel-casting)、水系流延成型(AqueousTapecasting)、凝胶流延成型(Gel-tapecasting)等,不同成型方式在不同应用领域得到


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