[发明专利]一种提高冷等静压成型毛坯强度的方法

说明书

本发明公开了一种提高冷等静压成型毛坯强度的方法，属于陶瓷材料制备技术领域。本发明选取硼酸作为PVA的交联剂，其中PVA溶液的质量浓度1％～10％，PVA溶液和硼酸溶液组成的混合浆料的pH值＞8，在此特定条件下，利用硼酸与PVA可呈现可逆反应的原理，解决喷雾造粒过程中交联反应所引起的粘度增大问题，制备出兼具PVA交联性质的造粒料，从而提高等静压成型中的坯体强度、造粒料耐温性能和回料溶解性能。

技术领域

本发明属于陶瓷材料制备技术领域，具体涉及一种提高冷等静压成型毛坯强度的方法。

背景技术

冷等静压成型技术是一种工艺简单、成型时间短的快速成型技术，被广泛应用于95氧化铝真空管的坯体成型。但由于喷雾造粒时浆料中所使用的添加剂PVA聚乙烯醇，因此成型的坯体增加了PVA的属性，导致毛坯的强度不是很高，并伴随着环境相对湿度变化而变化；喷雾造粒过程中，限制了造粒的温度不能太高，否则造成大量造粒料颗粒表面附着变性的PVA，导致回料再制浆时，很难再溶解。

提高PVA强度和耐温性能的方法很多，其中PVA的交联反应被广泛使用来提高PVA的强度、耐温性和耐水性。但是，交联反应会影响浆料的粘度，并不适应于喷雾造粒的工艺。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种提高冷等静压成型毛坯强度的方法，用以解决现有交联反应提高PVA的强度、耐温性和耐水性时，造成浆料的粘度增加不适用于喷雾造粒的工艺的技术问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种提高冷等静压成型毛坯强度的方法，包括以下步骤：

S1：将去离子水与氧化铝粉体、氧化镁粉体、氧化硅粉体、硫酸钡粉体和氧化锆粉体混合，研磨后得到混合溶液；

S2：在混合溶液中加入硼酸溶液和粘结剂溶液，得到混合浆料A；调节混合浆料A的pH值和粘度，然后进行研磨，随后再进行过筛，得到混合浆料B。

S3：将混合浆料B放置在造粒设备中，使混合浆料B在造粒设备中雾化，混合浆料B中的硼酸和粘结剂溶液在造粒过程中发生交联反应，得到造粒料；

S4：将造粒料进行冷等静压处理，压制得到成型毛坯；

其中，所述粘结剂溶液的质量浓度为1％～10％；所述调节混合浆料A的pH值＞8。

进一步地，S1中，所述氧化铝粉体的阿尔法转化率大于96％；所述氧化铝粉体的的纯度大于99.6％；所述氧化镁粉体、氧化硅粉体、硫酸钡粉体和氧化锆粉体均为分析纯。

进一步地，S1中，所述氧化铝粉体、氧化镁粉体、氧化硅粉体、硫酸钡粉体和氧化锆粉体混合后得到混合粉体，所述氧化铝粉体占混合粉体总质量的92％～93％；所述氧化硅粉体占混合粉体总质量的4.5％～5.5％；所述氧化镁粉体占混合粉体总质量的0.5％～1.5％；所述硫酸钡粉体占混合粉体总质量的0.4％～0.6％；所述氧化锆粉体占混合粉体总质量的0.5％～0.7％；所述混合粉体和去离子水的用量比为(6～7)g：(3～4)mL。

进一步地，S1中，所述研磨是采用高速搅拌磨进行研磨，所述高速搅拌磨的转速为140～200r/min；所述研磨时间为5～6h；所述混合溶液的分子粒径满足D50＝3～5um，D100＜15um。

进一步地，S2中，所述硼酸溶液中的硼酸为分析纯；所述硼酸溶液的质量浓度为0.15％～1.5％；所述粘结剂溶液为由PVA17-88制备得到的PVA溶液。

进一步地，S2中，所述硼酸溶液、粘结剂溶液与混合溶液的用量比以溶质干粉质量百分比计为(0.05％-0.1％)：0.8％：1。