海因環(huán)氧樹脂凝膠注模成型研究.pdf

1、本文采用海因環(huán)氧樹脂為凝膠體系，開展了Al2O3陶瓷凝膠注模成型研究，制備獲得了高強度的Al2O3陶瓷生坯，實現(xiàn)了精細結(jié)構(gòu)陶瓷器件近凈成型，并且在此基礎(chǔ)上，發(fā)展了海因環(huán)氧樹脂PZT壓電陶瓷凝膠注模成型，成功制備出具有正方形、微米級尺寸的PZT壓電陶瓷陣列。主要研究成果如下:
　　(1)研究了分散劑加入量、固相含量和環(huán)氧樹脂含量對Al2O3陶瓷漿料流變性能的影響。當分散劑聚丙烯酸銨加入量為0.65 wt.％時，此時漿料的粘度最低;隨

2、著樹脂含量的增加，漿料的粘度增加;隨著AhO3固相含量的增加，漿料粘度呈現(xiàn)增大的趨勢，并在固相含量為60 vol.％時，呈現(xiàn)剪切變稠的狀態(tài);采用Casson模型對漿料中內(nèi)部應(yīng)力進行擬合分析獲得了固相含量對屈服應(yīng)力和固有粘度的影響規(guī)律，采用Krieger-Dougherty模型對漿料粘度進行擬合分析獲得了剪切速率對漿料體系理論最大固相含量和本征粘度的影響規(guī)律。
　　(2)溫度、固相含量以及樹脂含量顯著地影響Al2O3陶瓷漿料凝膠化過

3、程;隨溫度升高、樹脂含量及固相含量增加，漿料凝膠反應(yīng)速率增加，閑置時間縮短;通過阿侖尼烏斯方程分析得到，含有15 wt.％海因環(huán)氧樹脂預(yù)混液和陶瓷漿料的反應(yīng)激活能Ea分別為64.53 kJ/mol和96.35 kJ/mol。
　　(3)海因樹脂含量Al2O3陶瓷生坯和燒結(jié)坯力學(xué)性能及其可靠性影響顯著。隨著樹脂含量增加，陶瓷生坯強度和weibull模量呈現(xiàn)增加的趨勢，而陶瓷燒結(jié)坯強度和weibull模量則隨之呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢，

4、當樹脂含量為20 wt.％時，生坯其強度和weibull模量分別為50.33 MPa和20.04;當樹脂含量為15 wt.％時，燒結(jié)坯其平均強度和weibull模量達到最大值349.84 MPa和10.63。
　　(4)開展了海因環(huán)氧樹脂PZT陶瓷凝膠注模成型研究。結(jié)果表明，當分散劑聚丙烯酸銨含量為0.6 wt.％、固相含量高達55 vol.％時，漿料依然具有較好的流動性能足以滿足澆注需求;采用凝膠注模成型獲得的樣品其性能略優(yōu)于傳