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氧化鋯陶瓷擠壓成形和成形用結合劑的選用

氧化鋯陶瓷由于具有耐熱性、耐腐蝕性、多孔質性、低熱膨脹性等優良材料特性,所以廣泛用作汽車尾氣凈化催化劑用載體。

  氧化鋯陶瓷由于具有耐熱性、耐腐蝕性、多孔質性、低熱膨脹性等優良材料特性,所以廣泛用作汽車尾氣凈化催化劑用載體。氧化鋯陶瓷蜂窩狀物利用原料粒子的取向,產生出蜂窩狀結構體的低熱膨脹,可用擠壓成形法來制造。

氧化鋯陶瓷

  根據氧化鋯陶瓷分子組成(2MgO·2Al2O3·5SiO2)原料可選用滑石、高嶺土和氧化鋁。成形用坯土從口蓋里面的供給孔進入口蓋內,經過細分后,向薄壁擴展,再結合,由此求得延伸性和結合性好的質量。另外作為擠壓成形后的蜂窩狀體,為了保持氧化鋯陶瓷形狀,坯土的屈服值高者好,也就是說,選擇結合劑應使坯土的流動性和自守性兩個性能達到最佳化。

  氧化鋯陶瓷原料粉末、結合劑、助劑(潤滑劑、界面活性劑等)及水經機械混練后,用螺桿擠壓機連續式擠壓或用油壓柱塞式擠壓機擠壓成形。一般來說,擠壓成形使用的結合劑只要用低濃度水溶液,便可顯示出高粘性的結合性能。氧化鋯陶瓷常用的有甲基纖維素(MC)、羧甲基纖維素(CMC)、聚氧乙烯(PEO)、聚乙烯醇(PVA)、羥乙基纖維素(HEC)等。MC能很好溶于水中,當加熱時很快膠化。CMC能很好溶于水中,分散性、穩定性也高。PVA廣泛地用于各種成形。潤滑劑可減少粉體間的摩擦,界面活性劑可提高原料粉末與水的潤濕性。

  氧化鋯陶瓷缺乏可塑性,具有膨脹特性的坯土使擠壓不夠光滑,表面缺陷增加。因此氧化鋯陶瓷對結合劑的性能應有評價指標。評價氧化鋯陶瓷坯土的可塑性方法,有施加扭曲、壓縮、拉伸等應力,求出應力與變形之間的關系,用毛細管流變計的方法、粘彈性的方法等。用這種方法可以評價氧化鋯陶瓷坯土的自守性和流動性。在用粘彈性的方法評價時,可得出結合劑配合量增加到一定程度時,自守性和流動性均會增加的結果。也就是說,氧化鋯陶瓷結合劑配合量的增加有助于原料的可塑性增加。

  有機材料是氧化鋯陶瓷的主要結合劑,合理選用這些有機材料是保證產品質量的關鍵。在生產中應根據粉料的特性、制品的形狀、成形方法綜合進行選擇。


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本文“氧化鋯陶瓷擠壓成形和成形用結合劑的選用”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時間:2022-12-15 16:29:22
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