[发明专利]一种结构陶瓷水基凝胶注模成型方法

权利要求书

1.一种结构陶瓷水基凝胶注模成型方法，其特征在于：

将有机单体、交联剂和分散剂溶解于去离子水中，制备成具有一定pH值的混合溶液，在混合溶液中加入增塑剂，制成原料溶液；

在所述原料溶液中加入陶瓷粉体，经球磨得到陶瓷料浆；

在陶瓷料浆中加入引发剂和催发剂，搅拌均匀后真空除去溶于陶瓷料浆中的气泡，而后注入模具中成型，得到凝固好的陶瓷湿坯；

对凝固好的陶瓷湿坯进行干燥，得到干燥坯，然后对干燥坯进行加工和热处理，制成陶瓷制品。

2.根据权利要求1所述的结构陶瓷水基凝胶注模成型方法，其特征在于：该方法具体包括如下步骤：

（1）将占原料溶液1-3wt%的有机单体和交联剂加入到占原料溶液8-20wt%的去离子水中，制备成有机物溶液，然后在制备的有机物溶液中加入占原料溶液0.5-3wt%的分散剂，搅拌充分混合，并调节pH值为8-11；

（2）在上述溶液中加入占有机单体20-50wt%增塑剂搅拌均匀制成原料溶液；

（3）在上述原料溶液中加入占原料溶液30-60wt%的陶瓷粉体，球磨10-20h，得到陶瓷料浆，所述陶瓷粉体粒径为10mm-30mm；

（4）在10—30℃温度条件下，在上述陶瓷料浆中加入占陶瓷料浆的0.01-1wt%的引发剂和占陶瓷料浆的0.01-1wt%的催化剂，搅拌均匀后真空除去溶于料浆中的气泡；

（5）将步骤（4）中的料浆注入模具中，并将模具置于50-80°C水浴锅中加热5min-15min，得到凝固好的陶瓷湿坯；

（6）将步骤（5）中的模具脱模得到陶瓷湿坯，将陶瓷湿坯先后进行两次干燥，得到干燥坯体，然后进行加工和热处理，得到陶瓷制品，最后进行质量检测。

3.根据权利要求1所述的结构陶瓷水基凝胶注模成型方法，其特征在于：所述有机单体为丙烯酰胺，或甲基丙烯酰胺，所述交联剂为亚甲基双丙烯酰胺，或聚（乙烯基乙二醇）二甲基丙烯酸，所述的分散剂为柠檬酸铵、聚丙烯酸及其共聚物或聚乙烯亚胺，所述有机单体和交联剂的质量比为5—30:1。

4.根据权利要求1所述的结构陶瓷水基凝胶注模成型方法，其特征在于：所述pH值的调节采用氨水和醋酸。

5.根据权利要求1所述的结构陶瓷水基凝胶注模成型方法，其特征在于：增塑剂占所述有机单体的30—40wt%，所述增塑剂为丙三醇或吐温80。

6.根据权利要求1所述的结构陶瓷水基凝胶注模成型方法，其特征在于：所述陶瓷粉体为亚微米级的氧化铝、氧化锆、氮化硅或钛酸铝，所述陶瓷粉体的粒径为0.1—1μm。

7.根据权利要求1所述的结构陶瓷水基凝胶注模成型方法，其特征在于：所述除泡时间为10min—60min。

8.根据权利要求1所述的结构陶瓷水基凝胶注模成型方法，其特征在于：所述引发剂为过硫酸铵，或过氧化氢溶液，或盐酸偶氮[2-咪唑啉-2-丙烷]，所述的催发剂为四甲基乙二胺。

9.根据权利要求1所述的结构陶瓷水基凝胶注模成型方法，其特征在于：将陶瓷湿坯先置于恒温恒湿干燥箱中干燥72h后取出，再置于电热干燥箱中在80℃温度下深入干燥12h，得到干燥坯体。

10.根据权利要求1所述的结构陶瓷水基凝胶注模成型方法，其特征在于：所述加工是将干燥坯体置于数控车床和数控铣床上进行加工测试，分别加工出陶瓷外螺纹，所述热处理是将陶瓷坯体置于排胶炉中脱脂，并在脱脂后，在1500—1700℃温度下烧结致密2h，制成陶瓷制品。