鋯膠液混合氧化釔粉末之陶瓷殼模的製備

Abstract

本研究主要在著手於製作氧化釔粉末－鋯膠液為主成份的陶瓷殼模。而在製程上，必 須要控制此二元系統所形成的漿體之流變性質，控制方法是藉著其流體行為的測量。 但影響漿體流體行為的因素有很多，其中包括PH值的調整, 漿體的固體含量, 高分子 物的加成及多價電解質的有無皆是, 因此我們就這方面著手研究. 對於殼模的成形, 是以沾漿方式來完成, 其中也牽涉到許多必須注意的步驟, 例如沾漿, 撒顆粒, 乾燥 ( 硬化 ), 去蠟及燒結, 利用這些步驟可應用完成噴射引擎中渦輪葉片的鑄造, 但皆 須小心控制流變行為及成形過程. 而最後將燒成後之殼模, 以鑽石刀切成一定大小形 狀的試片, 做機械強度之試驗. 另外, 其燒結研究也是本實驗的重點, 著重在如何使此二元系統在較低溫 (1600℃以 下) 燒結完成, 並可得到較高之緻密化結果. 而加入適當的添加物如 , 便可達 到以上的要求, 實際上我們也得到了初步的研究結果, 證實確能提高燒結速率, 進而 提高燒結體之密度, 其詳細敘述已列在文內並加以討論. 對於漿體的製作, 我們遇到相當大的困難, 主要是由於氧化釔粉末及鋯膠液兩者在水 溶液中的PH值相差太多 (0.65與11.10), 及所帶的表面電荷電性相反, 以致於當兩者 混合後, 會進行反應而放出大量熱導致硬化, 減少其穩定性及可靜置時間, 因此我們 加入高分子物, 增加立體穩定效應; 置入多價電解質以改變氧化釔的電性符號, 而增 加與鋯膠液間的排斥力; 也進行低溫下靜置實驗, 以延滯反應的發生; 這些結果也列 在文內並矛以討論 .