Al_2O_3粉末注射成形工艺的研究

【摘要】本文选用低密度聚乙烯(LDPE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、石蜡(PW)、硬脂酸(SA)四种粘结剂组成部分,对平均粒径5μm的氧化铝(A1203)粉末进行了混料、脱脂、烧结工艺的研究。在喂料制备过程中,选择恰当的混合设备,结合恰当的混炼工艺才能制备出性能优良的喂料。A1203喂料混炼温度定为150℃,转速为50r/min,混料时间2h。同时考察了不同粘结剂配比对喂料均匀性的影响,研究表明SA的含量对喂料的均匀性有显著影响,当粘结剂配方为WLDPE:WEVA:WPW：WSA=35：35：25：5时,A1203喂料混合最均匀,粉末装载量可以达到体积分数58%,并且具有良好的流变性。在脱脂方面,第一次先尝试结合溶剂-热脱脂方法,发现溶剂脱脂效果不理想,试样极易产生缺陷,随后采用一步热脱脂方法。在早期的脱脂应尽量减慢升温速率和保温时间,得到合适的热脱脂工序,并对该工艺进行了优化,即室温～62℃,升温速率4℃/min;62～164℃,升温速率0.65℃/min,保温时间90min;164～257℃,升温速率0.5℃/min,保温时间90min；257～363℃,升温速率1℃/min,保温30min;在363～483℃之间,升温速率2℃/min,保温60min。最终总的脱脂时间降到792min,避免了资源浪费,脱脂率可以达到99.5%。烧结是粉末注射成形过程的最后一步,它影响着最终产品的众多性能,如致密度、显微组织、尺寸精度等。研究了在相同升温速率、保温时间条件下,空气与真空、1450℃-1550℃的烧结温度对试样各方面性能的影响。最优的烧结工艺为：真空烧结气氛下,烧结温度定为1500℃,升温速率10℃/min,保温时间60min,之后随炉冷却。烧结后样品呈纯白色,通过SEM观察非常致密,并且具有良好的力学性能。
【作者】景然；
【导师】何世权；
【作者基本信息】兰州理工大学，化工过程机械，2014，硕士
【关键词】粉末注射成形；Al2O3喂料；热脱脂；烧结；

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