[发明专利]一种增韧陶瓷凝胶注模成型方法

权利要求书

1.一种增韧陶瓷凝胶注模成型方法，其特征在于，该方法包括以下几个步骤：

(1)将陶瓷原料加入球磨罐中研磨成0.1～1μm的陶瓷粉体，将该陶瓷粉体加入到乙醇和水的混合溶液中，边搅拌边滴加聚乙烯吡咯烷酮PVP和氨水，然后在室温下超声分散，随后在连续搅拌的条件下将正硅酸乙酯加入到上述溶液中，室温反应4～24h，离心干燥得二氧化硅包覆陶瓷粉体；所述乙醇、水和正硅酸乙酯的体积比为(20～50):1:(1～2)，水和氨水的体积比为(2～10):1，陶瓷粉体占整个体系1～10wt％,PVP占陶瓷粉体1～5wt％；

(2)称取有机单体、交联剂放入烧杯中，加入去离子水使其充分溶解，然后加入分散剂和水性共溶剂充分搅拌，用氨水调节体系pH在8～11，再在上述溶液中加入增塑剂和引发剂搅拌均匀，加入(1)中二氧化硅包覆陶瓷粉体，室温下超声分散10～30min后加入催化剂，快速搅拌后真空除去溶于陶瓷料浆中的气泡；所述有机单体占陶瓷原料的1～3wt％，交联剂和有机单体的质量比为1:(5～30),去离子水占陶瓷原料8～20wt％，分散剂占陶瓷原料0.5～2wt％,水性共溶剂占去离子水的0～10wt％，增塑剂占有机单体的20～50wt％，引发剂占陶瓷料浆的0.01～1wt％，催化剂占陶瓷料浆的0.01～1wt％；

(3)将(2)中的陶瓷料浆小心注入模具中，并将模具置于50～80℃水浴锅中加热5～15min，得到凝固好的陶瓷湿坯；将模具水冷后脱模得到的陶瓷湿坯先浸入乙醇水溶液中12h，再置于40℃和相对湿度为92％的恒温恒湿干燥箱中干燥48h，然后再置于80℃和相对湿度为20％的恒温恒湿干燥箱中干燥12h；干燥结束后，坯体采用硬质合金刀具进行车床生坯加工M8的陶瓷螺纹，然后将加工好的陶瓷生坯置于排胶炉中脱脂，然后以0.6℃/min升温至600℃，保温1h，再以3℃/min升温至1600℃保温2h，得到陶瓷制品，最后进行质量检测。

2.如权利要求1所述的一种增韧陶瓷凝胶注模成型方法，其特征在于，所述的有机单体为丙烯酰胺，N-羟甲基丙烯酰胺，N-N’亚甲基双丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，丙烯酸，甲基丙烯酸，羟乙基丙烯酸酯 中的任意一种；所述的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。

3.如权利要求1所述的一种增韧陶瓷凝胶注模成型方法，其特征在于，所述的分散剂为柠檬酸、柠檬酸铵、羟甲基纤维素、聚丙烯酸及其共聚物、聚乙烯亚胺中的任意一种；所述的水性共溶剂为乙醇、乙二醇、正丙醇、1,2-丙二醇、正丁醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、甘油中的任意一种。

4.如权利要求1所述的一种增韧陶瓷凝胶注模成型方法，其特征在于，所述的增塑剂为聚乙二醇、聚甲基丙烯酰胺、丙三醇或乙酸三甘醇；所述的引发剂为过硫酸铵、过氧化氢和盐酸偶氮[2-咪唑啉-2-丙烷]中的任意一种。

5.如权利要求1所述的一种增韧陶瓷凝胶注模成型方法，其特征在于，所述的催化剂为四甲基乙二胺。

6.如权利要求1所述的一种增韧陶瓷凝胶注模成型方法，其特征在于，所述的陶瓷粉体为氧化铝、氧化锆、氮化硅或钛酸铝。