Polvere ceramica, solventi, disperdenti, leganti, plastificanti e, ove richiesto, antischiuma e livellanti vengono utilizzati nel processo produttivo dei substrati ceramici.
● Polvere di ceramica
La polvere di ceramica costituisce la maggior parte dell'impasto liquido di colata e le sue caratteristiche hanno un effetto diretto sulle prestazioni del prodotto finale. La selezione della polvere di ceramica si basa sui seguenti principi: (1) Limitare rigorosamente il contenuto di impurità della polvere di ceramica. Poiché la composizione chimica e le proprietà della polvere ceramica influenzeranno o addirittura controlleranno il ritiro e la microstruttura del materiale sinterizzato, il contenuto di impurità nella polvere ceramica deve essere attentamente controllato. (2) Controllare rigorosamente la dimensione e la forma delle particelle di polvere ceramica. La dimensione delle particelle e la forma della polvere di ceramica hanno un effetto significativo sull'accumulo di particelle e sulle caratteristiche reologiche del liquame. Per compattare le particelle di polvere all'interno del corpo ceramico verde, la dimensione delle particelle deve essere la più piccola possibile; tuttavia, più piccola è la dimensione delle particelle, maggiore è l'area superficiale specifica e più additivi organici necessari, il che si traduce in un aumento del ritiro di sinterizzazione della ceramica e in una diminuzione della densità del corpo sinterizzato. Generalmente, l'intervallo ottimale di dimensioni delle particelle di ceramica è 1-4μm, l'area superficiale specifica è 2-5m2/g e la forma delle particelle è sferica.
● Solvente
Lo scopo principale del solvente' è quello di dissolvere leganti, plastificanti e altri additivi, disperdere particelle di polvere e conferire all'impasto liquido una viscosità appropriata. Prima di effettuare una selezione del solvente, è necessario considerare le seguenti considerazioni: (1) È in grado di disperdere il disperdente, il legante e il plastificante; (2) È in grado di disperdere la polvere di ceramica; (3) Mantiene la stabilità chimica nel liquame, prevenendo reazioni chimiche con la polvere; (4) Mantiene la corretta viscosità della sospensione; (5) È in grado di evaporare e bruciare alla giusta temperatura; (6) Assicura che il grezzo si solidifichi senza difetti; (7) È sicuro da usare, l'inquinamento ambientale è minimo e il costo è modesto. Vengono spesso utilizzati solventi organici binari, come etanolo/alcol metilico, etanolo/acqua ed etanolo/tricloroetilene.
● Agente di dispersione
Il grado in cui la polvere di ceramica è dispersa nel solvente ha un effetto importante sulle prestazioni del corpo verde's. A causa delle dimensioni minuscole e dell'elevata energia superficiale delle particelle di polvere impiegate nello stampaggio per colata, le particelle di polvere hanno una propensione a polimerizzare, rendendo instabile la sospensione. Di conseguenza, l'impasto liquido di colata deve comprendere una dispersione specifica che limiti il grado di aggregazione delle particelle e la resistenza dell'agglomerato. Il ruolo principale del disperdente'è quello di inumidire la superficie della polvere di ceramica, ridurre le particelle' l'energia potenziale superficiale e aumentare la barriera potenziale tra le particelle, il che contribuisce alla stabilizzazione del liquame's. Esteri fosforici, etossilati, olio di aringa, acido poliacrilico, acido polimetacrilico e sali di ammonio sono tutti disperdenti usati frequentemente.
● Plastificanti e leganti
Il legante viene utilizzato per unire le particelle di ceramica e conferisce al corpo verde la sua forza. Da notare che il legante scelto deve corrispondere al solvente nei seguenti modi: deve favorire la volatilizzazione del solvente e non generare bolle; deve avere una temperatura di transizione plastica più bassa per garantire che non si formi condensa a temperatura ambiente; deve essere in grado di stabilizzare l'impasto liquido e di inibire la formazione di particelle. Insediamento'funzione s. Il plastificante viene utilizzato per garantire la flessibilità del film bianco', per diminuire la temperatura di transizione vetrosa del legante', e per far fluire il legante a una temperatura inferiore. Quando esposte a forze esterne, le molecole della catena si arrotolano e si allungano, aumentando il grado di deformazione. PVB/DBP e PVA/PEG sono le combinazioni di leganti e plastificanti più utilizzate, sebbene vengano utilizzate anche altre due combinazioni di plastificanti, come PVB/DBP+DOP.
