تحضير الملاط ذو اللزوجة المنخفضة والمحتوى الصلب العالي
يعد تحضير الملاط المستقر ذو اللزوجة المنخفضة والمحتوى الصلب العالي هو المفتاح لإعداد الأجزاء الخزفية عالية الأداء. يحدد المحتوى الصلب للملاط الكثافة الظاهرية للخام الأخضر، وتحدد لزوجة الملاط ما إذا كان سيتم تشكيله، لذلك من المهم جدًا دراسة تحضير وأداء الملاط.
يعد محتوى المشتت أحد التقنيات الأساسية لتحضير ملاط السيراميك ذو المحتوى الصلب العالي. تهدف إضافة المشتت إلى تحقيق ملاط عالي الطور من خلال تأثير التثبيت للتنافر الكهروستاتيكي والعائق الاستاتيكي. يتمتع المشتت بميل قوي لجزيئات السيراميك وتوافق عالٍ مع المحلول. يمكن أن تمتد بالكامل لتشكل طبقة ثابتة معيقة، ويمكن أن تؤين الأيونات لإنتاج التنافر الكهروستاتيكي.
رسم تخطيطي لآلية تثبيت العوائق الاستاتيكية
تتأثر لزوجة التعليق الخزفي بمحتوى المواد المشتتة والصلبة. سيؤدي المشتت القليل جدًا أو الكثير جدًا إلى تدهور استقرار التعليق. فقط عندما يتم تحديد الكمية المناسبة لجعل سطح الجسيمات في حالة الامتزاز المشبع، يكون التشتت هو الأفضل ويمكن تحقيق استقرار التعليق. ومع زيادة المحتوى الصلب، ستزداد أيضًا لزوجة المعلق الخزفي. إن تحديد المحتوى الصلب الأمثل هو مفتاح النجاح في تحضير الملاط منخفض اللزوجة.
1. تأثير المحتوى الصلب على لزوجة الملاط
قيمة الرقم الهيدروجيني لها أيضًا تأثير كبير على ثبات الملاط. ستؤدي قيم الأس الهيدروجيني المختلفة وظروف الشحن المختلفة على سطح المسحوق إلى تغيير إمكانات زيتا. يؤثر تغير جهد زيتا بشكل مباشر على التنافر الكهروستاتيكي بين الجزيئات، مما يؤثر على استقرار الملاط.
حجم الجسيمات له أيضًا تأثير على لزوجة الملاط. عندما ينخفض حجم الجسيمات، تزداد مساحة السطح المحددة المقابلة، وسوف تزيد الكمية الإجمالية للمياه الممتصة. ولذلك، فإن الماء الحر في الملاط سوف ينخفض، وسوف تزيد لزوجة الملاط. بالإضافة إلى ذلك، كلما كان المسحوق ناعمًا، كان التكتل أسهل، وتغلف الجزيئات المتكتلة الماء، مما يؤدي إلى فقدان جزء من الماء، وهو أيضًا عامل مهم في زيادة لزوجة الملاط.
2. التجفيف الآمن لجسم السيراميك
أثناء عملية التجفيف، يتبخر الماء بسرعة وتكون نسبة الانكماش عالية، لذلك يسهل تشقق الجسم. بالإضافة إلى ذلك، فإن عملية تجفيف الجسم الجيلاتيني هي عملية معقدة وبطيئة، خاصة أن الجسم كبير الحجم، وأكثر عرضة لانكماش التجفيف غير الموحد الناتج عن تركيز الإجهاد الهيكلي والإجهاد المتبقي، مما يؤدي إلى تشوه الجسم، وتزييفه. وغيرها من المشاكل.
ظروف تجفيف خام الزركونيا المحقون في محلول PEG10000 (أ) وفي الهواء (ب)
يعد التجفيف الآمن للجسم أمرًا مهمًا جدًا لحل مشاكل دقة الأبعاد وتكوين الشقوق وانتشارها. وفقًا للطرق المختلفة للحصول على الطاقة الحرارية من تبخر الماء في جسم البليت، يمكن تقسيم طرق التجفيف إلى التجفيف بالهواء الساخن، والتجفيف بالتسخين الكهربائي، والتجفيف بالإشعاع، والتجفيف بالتجميد، وما إلى ذلك، وتجفيف السوائل الجديدة.
التجفيف بالهواء الساخن: المعدات بسيطة وسهلة التشغيل، ولكن الكفاءة الحرارية منخفضة، ودورة التجفيف طويلة، وليس من السهل التحكم في عملية التجفيف، ومن السهل التشقق والتشويه وما إلى ذلك، خاصة في حالة الأجزاء الخضراء الكبيرة.
التجفيف بالتسخين الكهربائي: سرعة التجفيف سريعة، لأن محتوى الماء العالي في تيار البليت كبير، ويجف بسرعة، في حين أن محتوى الماء المنخفض في المكان يجف ببطء، فإن عملية التجفيف الشاملة موحدة جدًا.
التجفيف بالإشعاع: لا يحتاج إلى أي وسيلة تجفيف، لضمان نظافة الجسم؛ معدات بسيطة، سهلة التشغيل، سهلة التشغيل الآلي؛ سرعة التجفيف سريعة والتجفيف أكثر تجانسًا.
التجفيف السائل: يمكن ترسيب الرطوبة بالتساوي لتجنب الجفاف والتشقق غير المتساوي؛ يتم غمر الجسم بالكامل في السائل، بدون قوة شعرية، مما يقلل من الاعوجاج والتشقق.
3. المعالجة الميكانيكية للجسم
تتمتع معظم أنواع السيراميك بصلابة عالية وخصائص أداء عالية القوة، مما يؤدي إلى عدم تشوهها بسهولة؛ بالإضافة إلى ذلك، فإن هشاشة السيراميك تجعل من الصعب معالجته. يتم الانتهاء من تشطيب السيراميك عن طريق التشوه الجزئي أو إزالة المواد عند نقطة المعالجة، وهناك مجموعة متنوعة من طرق المعالجة، ولكن طريقة المعالجة الرئيسية هي المعالجة الميكانيكية.
يمكن أن ينتج نوع الحقن شكلًا معقدًا، وكثافة عالية، وتوحيدًا جيدًا، وقوة عالية نسبيًا، وبعض اللدونة للجسم، مما يلبي متطلبات المعالجة الميكانيكية الخضراء، ومناسب للإنتاج الصناعي، ويمكنه التحكم بدقة في حجم وشكل الأخضر، يقلل من كمية معالجة اللون الأخضر، وصعوبة المعالجة وإهدار المواد الخام. وبالتالي، يتم تقليل كمية معالجة المنتجات الملبدة والعيوب وانتشار الشقوق الناتجة عن عملية المعالجة، وتحسين سلامة المعالجة، وتحسين موثوقية السيراميك.
تمت دراسة قولبة الحقن على نطاق واسع في مجال المواد المسامية والمواد المركبة والمواد الوظيفية. باعتبارها عملية قولبة جديدة ذات حجم قريب من صافي الحجم، فهي تتمتع بالعديد من المزايا التي لا يمكن أن يضاهيها قولبة الحشو التقليدية. في المستقبل، البحث في تحضير الملاط المعلق ذو اللزوجة المنخفضة والمرحلة الصلبة العالية، وتحسين نظام الهلام الحالي، والبحث عن نظام جل جديد فعال وغير سام، وفتح مجالات تطبيق جديدة، وتسريع الإنتاج الصناعي والتطوير سوف تستمر معدات التحكم الآلي في أن تكون محور أبحاث تكثيف الحقن.