论文摘要
针对缓慢控制释放高价反离子在陶瓷直接凝固注模成型中的应用,本文以Al2O3陶瓷为例系统研究了高价反离子对陶瓷浆料流变性能的影响、高价反离子的缓慢控制释放以及高价反离子的缓控释对陶瓷浆料的固化作用。研究了脂质体作为递送媒介对高价离子溶液的包覆以及控制释放性能,Ca3(PO4)2在不同条件下对不同Al2O3浆料的固化作用,初步探讨了通过脂质体及高价离子难溶盐等方法缓慢控制释放高价离子直接凝固成型陶瓷坯体的可行性。研究发现,高价反离子对陶瓷浆料有强烈的聚沉作用,少量的高价反离子的加入即可使浆料粘度升高。高价反离子在浆料中临界聚沉浓度在5mmol/L至30mmol/L之间,高价反离子含量在临界聚沉浓度以下时浆料粘度(剪切速率=100s-1)均不高于1Pa s,适于注模;高价反离子的作用受到离子价态、种类、浆料固相含量、离子水解常数以及浆料分散剂的影响较大;对于用TAC分散Al2O3浓悬浮体,相比于其他高价正离子,Ca2+的CCC更低,对浆料敏感性最好。脂质体对高价离子溶液包封率高,对高价阴离子最高可达83.58%,高价阳离子可达55.3%;离子包封效果好,热敏性能稳定,添加50wt%胆固醇后相变温度稳定于38℃;包封高价离子溶液后脂质体表面电性与高价离子电性相反,适合对其在浆料中缓释。但脂质体对离子释放量小,释放过于缓慢,添加至浆料中后38℃水浴3.5h可使浆料粘度升高至3.5Pa s,坯体脱模需要8h24h。将Ca3(PO4)2加入到pH=4.5的50vol%Al2O3浆料中,可以缓慢固化形成坯体。Ca3(PO4)2最佳加入量为0.2wt%,固化温度为60℃,135min脱模,湿坯抗压强度可达2.87MPa.
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