氧化铝陶瓷浆料直写成型的关键点——浆料制备

来源：中国粉体网

在氧化铝陶瓷成型过程中，陶瓷浆料的制备有多重要呢？

我们知道，氧化铝陶瓷制备方法多种多样，比如干压、等静压、注浆、挤压、浆料直写成型等。浆料直写成型，也称自动注浆成型，它是近年来兴起的一项与浆料直接相关的成型工艺。像干压与等静压技术，成型之前一般需要对其进行造粒，比如喷雾造粒，就需要完成对陶瓷浆料的造粒与干燥过程，造粒的好坏和陶瓷浆料的品质息息相关，也直接影响最终氧化铝陶瓷的性能。

对浆料的基本要求

自动注浆成型是基于能流动的浆料来进行无模具成型的一种技术，为使成型顺利并获得高质量的坯体，对注浆成型的浆料有几项基本要求。

1、流动性好；

2、稳定性要好；

3、具有适当的触变性；

4、含水量尽可能的减少；

5、滤过性要好；

6、形成坯体要有足够的强度；

7、浆料中尽量少含气泡。

高固相含量浆料，好处多多

高浓度浆体的制备一直是陶瓷工作者孜孜以求的重要目标，在注浆成型中，可以保证陶瓷坯体的强度，提高产品的成品率，对保证制品的性能起重要作用。在造粒粉生产中业可以降低能耗，提升产能。

△氧化铝粉及造粒粉

添加剂必不可少

氧化铝陶瓷浆料除了具有一般陶瓷浆料的性能外，和尽可能高的同相含量之外，还应具有较好的触变性、较好的流动性来增加浆料的充型能力，因此，某些添加剂必不可少。

1、消泡剂

为了防止浆料在提渍和挤出多余浆料的过程中起泡而影响制品的性能，需加入消泡剂，一般采用低分子量的醇或聚硅氧烷。

2、分散剂

分散剂可阻止颗粒再团聚，提高浆料的稳定性，为了提高浆料的固含量，无论是水基体系还是非水基体系均需加入分散剂。对于不同的粉料体系，分散剂的效果一般不同。选择合适的分散剂是提高浆料固相含量的一条重要途径。

3、表面活性剂

陶瓷浆料如为水基浆料，如果有机泡沫与浆料之间的润湿性差，在浸渍浆料时，就会出现泡沫结构的交叉部分附着较厚浆料，而在结构的桥部和棱线部分浆料附着很薄浆料的现象。这种情况严重时会导致烧结过程中坯体开裂，使多孔陶瓷的强度明显降低。因此，通常采用添加表面活性剂的方法以改善陶瓷浆料与有机泡沫体之间的附着性来解决此问题。常用的表面活性剂主要有聚乙二胺等。

4、流变剂

根据该工艺的成型特点，成型时要求浆料不仅具有一定的流动性，而且具有较好的触变性即要求浆料具有在静止时处于凝固状态，但在外力作用下有恢复流动性的特性。

浆料的流动性能保证浆料在浸渍过程中渗透到有机泡沫体中，并均匀地涂覆在泡沫网络的孔壁上。浆料的触变性在保证在浸渍浆料和挤出多余浆料时，在剪切作用下降低黏度，提高浆料的流动性，有助于成型，而在成型结束时，浆料的黏度升高，流动性降低。这就使得附着在孔壁上的浆料容易固化而定型，以免因为浆料的流动造成坯体严重堵孔而影响制品的均匀性。

添加的流变剂通常有天然黏土(0.1%～12%)如膨润土、高岭土和羧甲基纤维素、羟乙基纤维素等。

综上，在氧化铝陶瓷成型过程中，陶瓷浆料的制备是关键一步，也是影响氧化铝陶瓷最终性能的重要一步，因此，制备出流动性好、触变性好、稳定性好的高浓度氧化铝浆料至关重要，也是众多氧化铝陶瓷生产厂家必须掌握的。

2021年8月13-14日，中国粉体网将在郑州举办“2021第四届新型陶瓷技术与产业高峰论坛”。届时，来自新乡学院的教授级高工陈玮先生带来题为《高浓度氧化铝陶瓷浆体的制备与应用》的报告。在多年的研发生产工作中，陈玮高工通过优选高性能的分散剂，制备了高浓度的氧化铝浆体，在不影响操作的情况下，有效地提高了氧化铝陶瓷浆体的浓度，同时陶瓷产品的性能也有所提高。

专家介绍：

陈玮，男，汉族，中共党员，工学博士，教授级高工，高级企业培训师。2010年博士毕业于中南大学化学化工学院，获工学博士学位。1995—2018年在中国铝业郑州有色金属研究院工作23年，2018年到新乡学院工作。毕业至今，一直从事高技术陶瓷、粉体工程、耐磨材料、抛光材料的研究与开发，已开发包括氧化铝陶瓷、抛光材料、高压绝缘氧化铝、氮化铝粉体等多种高新技术产品，并实现产业化。省部级一等奖2项，二等奖6项，获得国家发明专利8项，发表学术论文20余篇。

参考来源：

[1]氧化铝陶瓷浆料的制备流程.导热绝缘材料厂家佳日丰泰

[2]张友超等.氧化铝陶瓷浆料黏度影响因素的探讨

[3]黄丽芳.注浆成型低温烧结氧化铝陶瓷