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只需要“水”,就可以让陶瓷成型!
2019年07月10日 发布 分类:行业要闻 点击量:428
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日本高级工业科学和技术研究所(AIST)先进制造研究部的烧结技术小组近日发现,陶瓷的成型不一定需要有机粘合剂,用一样可以达到很好的效果,同时更加环保。

目前在陶瓷的制备工艺中,有机粘合剂可以帮助陶瓷维持紧凑的形状,而在随后的煅烧过程中,这些粘结剂会被气化并分解,产生二氧化碳及有毒气体——显然这些都不是什么好东西,因此科学家们迫切希望可以进一步缩减粘合剂的用量。

不过这些研究人员的思路显然更大胆,与其“减小”,不如干脆就“不用”。其实利用水来对陶瓷进行粘结的过程及原理很简单——先用微波对湿粉体辐射加热15分钟,促使湿粉体内的水分与颗粒表面之间产生水合反应,这样颗粒的表面就会生成水合物或-OH,使它们互相紧密地结合在一起,不需用到有机粘合剂。

 

颗粒结合过程的模拟图

若采用这个工艺来进行陶瓷成型,还有个好处就是可以省略常规工艺中烧成后的脱脂处理,使工艺整体更简化,还能节约能源、降低成本。下方照片是分别采用了新工艺和传统无粘结剂工艺制造的陶瓷烧结块,它们均在常温下被置于水中30天。

可以发现,传统的无粘结剂方法生成的样品由于颗粒间的结合力较弱而在水中破碎,而新开发的方法制造的样品即使在水中呆30天也能保持完好的形状。研究人员表示,接下来他们对新工艺做进一步的研究,争取让它更灵活、成本更低,早日成为常规陶瓷制备工艺中的一部分。

粉体圈 Coco编译


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