硅碳棒塑化剂对挤出压力的影响及选择
重结晶硅碳棒材料的致密度对材料的性能有着非常重要的影响。由于重结晶烧结机制为蒸发凝聚机制,在高温下细粉蒸发后凝聚在大颗粒形成的凹面上,烧结的过程是气固相反应,没有液相产生,不会产生烧结收缩,材料的密度只会降低,不会增加。因此,成型时坯体的密度就决定了重结晶硅碳棒材料的最终密度。良好的颗粒级配有助于提高坯体的密度,重结晶硅碳棒的烧结特点是细粉蒸发作为连接相把大颗粒连接起来,因此细粉的粒度非常小。而粗颗粒的粒径越大,重结晶后材料的晶粒越大,结晶后材料的电性能和抗氧化性能越佳。
为了满足重结晶硅碳棒烧结的需要,本实验中采用大级差的硅碳棒颗粒级配,大颗粒(600-120m)用量多(>65%),细粉粒径小(1m)、含量少(25%)为了追求坯体成型的高密度,在探索挤出时颗粒最佳级配的基础上,减少添加剂和水的用量(10%),事必造成成型压力大,挤出成型困难。由于硅碳棒是典型的痔性料,其本身并没有塑性,其泥料可塑性也很差,必须加入一定量的塑化剂、润滑剂改善泥料的塑性。为了减少硅碳棒塑化剂、润滑剂和水的加入量,选择一种有效适用的硅碳棒塑化剂、润滑剂非常重要,它可以提高痔性料的成型性能,降低成型中的挤出压力,提高挤出坯体的成型密度和坯体的强度。
本研究的难点就在于优选硅碳棒塑化剂和润滑剂,实现在较少的水和添加剂的条件下,挤出成型制备出高密度的硅碳棒坯体。添加剂对挤出成型的影响不同硅碳棒塑化剂与泥料可塑性的关系。
在硅碳棒挤塑成型过程中,泥料的可塑性足一个非常重要的参数。陶瓷泥料的,塑性常“可塑性指标”和相应的含水率等参数来表征塑性指标测定泥塑性比较按近于实际成型过程,它综合反映泥料的应力!沛变关系山护本研究,泥料中所用的添加剂和水用量都较低,达不到测量可塑性指数和可塑性指标的要求。因此,本研究增加水的用量,用测试可塑性指标的方法来比较不同硅碳棒塑化剂用量对硅碳棒泥料的增塑效果。
相同级配下,泥料含水在10%左右时,不同硅碳棒塑化剂用量与可塑性指数的关系图。由图中可以看出,当水的加入量大致相同的时候,随着硅碳棒塑化剂用量的增加,陶瓷泥料的可塑性增加,但是塑化剂用量超过一定的值的时候,泥料的可塑性有一个降低的趋势。这是因为陶瓷泥料的可塑性指标是泥料所受的应力与应变的乘积,硅碳棒塑化剂用量增加,泥料的变形量增大,但是泥料的屈服值降低,所能承受的应力减少,因此其可塑性指标在达到一个最大值后会降低。从图中可以看出,用PX做为硅碳棒泥料的硅碳棒塑化剂时,其用量在0. 60/a时就达到最大值4.5kg. cm,比其它的硅碳棒塑化剂用量要少,对硅碳棒泥料的增塑效果较好。http://www.zbqunqiang.cn/
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