粘結(jié)劑優(yōu)化碳化硅材料的成型工藝粘結(jié)劑的流變特性直接決定了碳化硅材料的成型效率與質(zhì)量。在擠壓成型中,含有增塑劑的MQ25粘結(jié)劑可降低漿料粘度,使碳化硅坯體的抗折強(qiáng)度提升至25MPa,同時(shí)減少擠出過(guò)程中的裂紋缺陷。而在3D打印領(lǐng)域,F(xiàn)luidFuse低粘度粘結(jié)劑實(shí)...
SiC 基復(fù)合材料界面結(jié)合強(qiáng)化與缺陷抑制在 SiC 顆粒 / 纖維增強(qiáng)金屬基(如 Al、Cu)或陶瓷基(如 SiO?、Si?N?)復(fù)合材料中,分散劑通過(guò)界面修飾解決 "極性不匹配" 難題。以 SiC 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料為例,鈦酸酯偶聯(lián)劑型分散劑通過(guò) Ti-O...
燒結(jié)性能優(yōu)化機(jī)制:分散質(zhì)量影響**終顯微結(jié)構(gòu)分散劑的作用不僅限于成型前的漿料處理,還通過(guò)影響坯體微觀(guān)結(jié)構(gòu)間接調(diào)控?zé)Y(jié)性能。當(dāng)分散劑使陶瓷顆粒均勻分散時(shí),坯體中的顆粒堆積密度可從 50% 提升至 65%,且孔隙分布更均勻(孔徑差異 < 10%),為燒結(jié)過(guò)程提供良...
碳化硼顆粒表面活性調(diào)控與團(tuán)聚抑制機(jī)制碳化硼(B?C)因其高硬度(莫氏硬度 9.3)、低比重(2.52g/cm3)和優(yōu)異中子吸收性能,在耐磨材料、核防護(hù)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,但納米級(jí) B?C 顆粒(粒徑<100nm)表面存在大量不飽和 B-C 鍵,極易通過(guò)范德華力形成...
分散劑作用的跨尺度理論建模與分子設(shè)計(jì)借助分子動(dòng)力學(xué)(MD)和密度泛函理論(DFT),分散劑在 SiC 表面的吸附機(jī)制正從經(jīng)驗(yàn)試錯(cuò)轉(zhuǎn)向精細(xì)設(shè)計(jì)。MD 模擬顯示,聚羧酸分子在 SiC (001) 面的**穩(wěn)定吸附構(gòu)象為 "雙齒橋連",此時(shí)羧酸基團(tuán)間距 0.78nm...
粘結(jié)劑推動(dòng)胚體的綠色化與環(huán)保轉(zhuǎn)型隨著環(huán)保法規(guī)趨嚴(yán),粘結(jié)劑的無(wú)毒化、低排放特性成為關(guān)鍵:以淀粉、殼聚糖為基的生物粘結(jié)劑,揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)排放量較傳統(tǒng)酚醛樹(shù)脂降低 98%,分解產(chǎn)物為 CO?和 H?O,已應(yīng)用于食品接觸級(jí)陶瓷(如微晶玻璃餐具)的胚體制備;水基...
防彈防護(hù):仿生結(jié)構(gòu)與能量吸收的創(chuàng)新設(shè)計(jì)碳化硼陶瓷球在防彈領(lǐng)域的應(yīng)用通過(guò)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了性能躍升。傳統(tǒng)單層陶瓷板易發(fā)生脆性斷裂,而仿生梯度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通過(guò)多層粒徑(從微米到毫米)的碳化硼球復(fù)合,可將沖擊能量分散至更大區(qū)域,抗彈性能提升 40%。3D 打印技術(shù)進(jìn)一步推動(dòng)...
粘結(jié)劑構(gòu)建胚體的初始結(jié)構(gòu)支撐體系特種陶瓷胚體(如氧化鋁、氮化硅、氧化鋯)由微米級(jí)陶瓷顆粒(0.1-10μm)組成,原生顆粒間*存在微弱范德華力,無(wú)法直接形成穩(wěn)定坯體。粘結(jié)劑通過(guò) "分子橋聯(lián)" 機(jī)制在顆粒表面形成物理吸附或化學(xué)交聯(lián),構(gòu)建起三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu):在模壓成型...
多重潤(rùn)滑機(jī)理的協(xié)同作用機(jī)制陶瓷潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑效能通過(guò)物理成膜 - 化學(xué)鍵合 - 動(dòng)態(tài)修復(fù)三重機(jī)制協(xié)同實(shí)現(xiàn):物理填充機(jī)制:納米顆粒(如 30nm 氧化鋯)填充摩擦副表面的微米級(jí)凹坑(深度≤5μm),將表面粗糙度(Ra)從 1.2μm 降至 0.3μm 以下,形成 ...
陶瓷添加劑潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑機(jī)理主要包括物理填充和化學(xué)耦合兩種機(jī)制。納米顆粒通過(guò)填充摩擦表面的微坑和劃痕,形成類(lèi)似 “球軸承” 的滾動(dòng)摩擦,從而降低摩擦阻力。而化學(xué)耦合作用則通過(guò)摩擦熱***納米顆粒的表面活性,使其與金屬表面發(fā)生化學(xué)鍵合,形成長(zhǎng)久性陶瓷合金層,實(shí)現(xiàn)動(dòng)...
未來(lái)展望:粘結(jié)劑驅(qū)動(dòng)陶瓷產(chǎn)業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型隨著陶瓷材料向多功能化(導(dǎo)電、透光、自修復(fù))、極端化(超高溫、超精密)發(fā)展,粘結(jié)劑技術(shù)將呈現(xiàn)三大趨勢(shì):智能化粘結(jié)劑:集成溫敏 / 壓敏響應(yīng)基團(tuán)(如形狀記憶聚合物鏈段),實(shí)現(xiàn) “成型應(yīng)力自釋放”“燒結(jié)缺陷自修復(fù)”,例如在 ...
環(huán)保型分散劑的技術(shù)升級(jí)與綠色制造適配隨著全球綠色制造趨勢(shì)的加強(qiáng),分散劑的環(huán)保性成為重要技術(shù)指標(biāo),其發(fā)展方向從傳統(tǒng)小分子表面活性劑向可降解高分子、生物質(zhì)基分散劑轉(zhuǎn)型。在水基陶瓷漿料中,改性淀粉基分散劑通過(guò)分子鏈上的羥基與陶瓷顆粒形成氫鍵,同時(shí)羧甲基化引入的負(fù)電荷...
耐腐蝕環(huán)境中的防護(hù)型潤(rùn)滑技術(shù)在強(qiáng)酸(如 pH≤1 的鹽酸)、強(qiáng)堿(如 pH≥13 的 NaOH)及鹽霧(5% NaCl 溶液)環(huán)境中,特種陶瓷潤(rùn)滑劑通過(guò)化學(xué)惰性表面與致密保護(hù)膜實(shí)現(xiàn)雙重防護(hù)。例如,表面包覆聚四氟乙烯(PTFE)的二氧化硅(SiO?)納米顆粒,在...
陶瓷添加劑潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑機(jī)理主要包括物理填充和化學(xué)耦合兩種機(jī)制。納米顆粒通過(guò)填充摩擦表面的微坑和劃痕,形成類(lèi)似 “球軸承” 的滾動(dòng)摩擦,從而降低摩擦阻力。而化學(xué)耦合作用則通過(guò)摩擦熱***納米顆粒的表面活性,使其與金屬表面發(fā)生化學(xué)鍵合,形成長(zhǎng)久性陶瓷合金層,實(shí)現(xiàn)動(dòng)...
精密制造中的應(yīng)用案例在半導(dǎo)體晶圓切割中,MQ-9002 作為水溶性潤(rùn)滑劑可使切割線(xiàn)速度提升 20%,同時(shí)將切割損傷(微裂紋長(zhǎng)度)從 50μm 降至 15μm 以下,顯著提高硅片良率。醫(yī)療領(lǐng)域的陶瓷人工關(guān)節(jié)生產(chǎn)中,添加 MQ-9002 的潤(rùn)滑劑可使關(guān)節(jié)摩擦功耗降...
分散劑與燒結(jié)助劑的協(xié)同增效機(jī)制在 SiC 陶瓷制備中,分散劑與燒結(jié)助劑的協(xié)同作用形成 "分散 - 包覆 - 燒結(jié)" 一體化調(diào)控鏈條。以 Al?O?-Y?O?為燒結(jié)助劑時(shí),檸檬酸鉀分散劑首先通過(guò)螯合 Al3?離子,使助劑以 5-10nm 的顆粒尺寸均勻吸附在 S...
制備工藝創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)特種陶瓷潤(rùn)滑劑的工業(yè)化生產(chǎn)依賴(lài)三大**工藝:①納米顆??煽睾铣桑ㄈ鐕婌F熱解法制取單分散 BN 納米片,粒徑分布誤差 ±5nm);②界面改性技術(shù)(通過(guò)等離子體處理使顆粒表面能從 70mN/m 提升至 120mN/m,增強(qiáng)與基礎(chǔ)油的相容...
特種陶瓷潤(rùn)滑劑的材料體系與極端適應(yīng)性特種陶瓷潤(rùn)滑劑以納米級(jí)功能性陶瓷粉體為**,構(gòu)建了適應(yīng)極端工況的材料體系。**組分包括:耐高溫的六方氮化硼(h-BN,分解溫度 2800℃)、超高硬度的碳化硅(SiC,硬度 2600HV)、相變?cè)鲰g的氧化鋯(ZrO?)及層狀...
在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及高溫腐蝕性介質(zhì)中,碳化硅陶瓷球展現(xiàn)出***的化學(xué)惰性。它不溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑,對(duì)濃硫酸、氫氟酸等強(qiáng)腐蝕劑具有極強(qiáng)抵抗力,遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼或氧化鋁陶瓷。在化工泵閥、反應(yīng)釜密封系統(tǒng)中,傳統(tǒng)金屬球易因腐蝕導(dǎo)致密封失效,而碳化硅球可長(zhǎng)期耐受pH 0-14的腐...
高溫潤(rùn)滑技術(shù)的材料創(chuàng)新與工程實(shí)踐針對(duì)冶金、燃?xì)廨啓C(jī)等高溫場(chǎng)景(300-1200℃),工業(yè)潤(rùn)滑劑通過(guò)材料升級(jí)突破傳統(tǒng)限制:全氟聚醚潤(rùn)滑脂:氟碳鏈結(jié)構(gòu)使其在 250℃長(zhǎng)期使用不氧化,蒸發(fā)性 < 0.1%/24h,應(yīng)用于玻璃纖維拉絲機(jī)軸承,壽命較鋰基脂延長(zhǎng) 5 倍。...
粘結(jié)劑調(diào)控碳化硅材料的孔隙率與致密度孔隙率是碳化硅材料性能的關(guān)鍵參數(shù),直接影響其強(qiáng)度、導(dǎo)熱性和耐腐蝕性。粘結(jié)劑的種類(lèi)與用量對(duì)孔隙率的調(diào)控起著決定性作用。例如,在多孔碳化硅陶瓷制備中,陶瓷粘結(jié)劑含量從10%增加至16%時(shí),氣孔率從45%降至38%,同時(shí)抗彎強(qiáng)度從...
極端環(huán)境用SiC部件的分散劑特殊設(shè)計(jì)針對(duì)航空航天(2000℃高溫、等離子體沖刷)、核工業(yè)(中子輻照、液態(tài)金屬腐蝕)等極端環(huán)境,分散劑需具備抗降解、耐高溫界面反應(yīng)的特性。在超高溫燃?xì)廨啓C(jī)用SiC密封環(huán)制備中,含硼分散劑在燒結(jié)過(guò)程中形成5-10μm的玻璃相過(guò)渡層,...
納米顆粒分散性調(diào)控與界面均勻化構(gòu)建在特種陶瓷制備中,納米級(jí)陶瓷顆粒(如 Al?O?、ZrO?、Si?N?)因高表面能極易形成軟團(tuán)聚或硬團(tuán)聚,導(dǎo)致坯體微觀(guān)結(jié)構(gòu)不均,**終影響材料力學(xué)性能與功能性。分散劑通過(guò)吸附在顆粒表面形成電荷層或空間位阻層,有效削弱顆粒間范德...
分散劑在 3D 打印陶瓷墨水制備中的特殊功能陶瓷 3D 打印技術(shù)對(duì)墨水的流變特性、打印精度和固化性能提出了更高要求,分散劑在此過(guò)程中承擔(dān)多重功能。超支化聚酯分散劑可賦予陶瓷墨水獨(dú)特的觸變性能:靜置時(shí)墨水表觀(guān)粘度≥5Pa?s,能夠支撐懸空結(jié)構(gòu);打印時(shí)受剪切力作用...
粘結(jié)劑技術(shù)瓶頸與材料設(shè)計(jì)新路徑當(dāng)前粘結(jié)劑研發(fā)面臨三大**挑戰(zhàn):超高溫下的界面失效:1600℃以上時(shí),傳統(tǒng)玻璃基粘結(jié)劑因析晶導(dǎo)致強(qiáng)度驟降(如從 10MPa 降至 2MPa),需開(kāi)發(fā)納米晶陶瓷基粘結(jié)劑(如 ZrB?-SiC 復(fù)合體系),目標(biāo)強(qiáng)度保持率≥50%;納米...
技術(shù)挑戰(zhàn)與未來(lái)發(fā)展方向當(dāng)前特種陶瓷潤(rùn)滑劑的研發(fā)面臨三大挑戰(zhàn):①超高真空(<10??Pa)環(huán)境下的揮發(fā)控制(需將飽和蒸氣壓降至 10?12Pa?m3/s 以下);②**溫(<-200℃)時(shí)的膜層韌性保持(需解決納米顆粒在玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變中的界面失效問(wèn)題);③長(zhǎng)周期服役...
納米復(fù)合技術(shù)的突破通過(guò)納米硅溶膠成核技術(shù),MQ-9002 實(shí)現(xiàn)了分子量分布的精細(xì)控制(重均分子量 1400±100,分布指數(shù) 1.62-2.01),確保納米顆粒在基礎(chǔ)油中穩(wěn)定懸浮超過(guò) 180 天。表面改性工藝(如硅烷偶聯(lián)劑 KH-560 處理)進(jìn)一步增強(qiáng)了顆粒...
制備工藝創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)特種陶瓷潤(rùn)滑劑的工業(yè)化生產(chǎn)依賴(lài)三大**工藝突破:納米顆??煽睾铣桑翰捎梦⒉ㄝo助化學(xué)氣相沉積法(MW-CVD)制備單分散 h-BN 納米片,粒徑分布誤差 ±3nm,生產(chǎn)效率較傳統(tǒng)熱解法提升 5 倍;界面改性技術(shù):等離子體原子層沉積(P...
粘結(jié)劑技術(shù)瓶頸與材料設(shè)計(jì)新路徑當(dāng)前粘結(jié)劑研發(fā)面臨三大**挑戰(zhàn):超高溫下的界面失效:1600℃以上時(shí),傳統(tǒng)玻璃基粘結(jié)劑因析晶導(dǎo)致強(qiáng)度驟降(如從 10MPa 降至 2MPa),需開(kāi)發(fā)納米晶陶瓷基粘結(jié)劑(如 ZrB?-SiC 復(fù)合體系),目標(biāo)強(qiáng)度保持率≥50%;納米...
納米復(fù)合技術(shù)對(duì)性能的跨越式提升通過(guò)納米顆粒復(fù)合(異質(zhì)結(jié)、核殼結(jié)構(gòu))與表面改性技術(shù),陶瓷潤(rùn)滑劑性能實(shí)現(xiàn)質(zhì)的突破:MoS?/BN 納米異質(zhì)結(jié):層間耦合使剪切強(qiáng)度進(jìn)一步降低 25%,400℃時(shí)摩擦系數(shù)* 0.042,較單一成分提升 30%;表面修飾技術(shù):硅烷偶聯(lián)劑(...