Совершенствование процессов прессования сухих нано- и микро-дисперсных порошков Al2O3 в коллекторных пресс-формах спирального типа

• Автор: Чартпук Пракорб
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 192 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1 Современное состояние проблемы компактирования керамических порошков

1.1 Оксид алюминия и керамика на его основе

1.2 Диспергирование и активация оксидных порошков

1.3 Модифицирующие добавки для оксида алюминия

1.4 Методы компактирования и консолидации керамики на основе

1.5 Основные методы формования в порошковой технологии

1.6 Прессование сухих порошков под воздействием ультразвука и

коллекторным способом

1.7 Примеры эффективного применения прессования под
воздействием ультразвука и коллекторным способом
1.8 Равномерность распределения плотности при компактировании
керамических материалов на основе титаната бария
1.9 Постановка задач
2 Характеристика исследуемых материалов А12Оз, методики экспериментов
2.1 Характеристика исследуемого порошка А120з
2.2 Методы исследований порошка и керамических образцов
2.3 СЭМ и энергодисперсионный анализ исследуемого порошка
2.4 Рентгенофазовый и рентгеноструктурный анализ порошка А120з
2.5 Гранулометрический состав порошка А12Оз
2.6 Методика исследований прессовок и спеченных образцов А120з
2.6.1 Подготовка прессовок для исследований распределения плотности
2.6.2 Последовательность исследований образцов
2.7 Структурно-методологическая схема исследований

3 Моделирование процессов уплотнения и напряжённо-деформированного состояния порошкового тела
3.1 Аналитическое сопоставление схем прессования
3.1.1 Одноосное одностороннее прессование
3.1.2 Прямое коллекторное прессование
3.1.3 Спиральное коллекторное прессование
3.2 Сравнительное моделирование распределения плотности в объёме деформируемого порошкового тела
3.2.1 Модель деформации порошкового тела способом ООП
3.2.2 Модель деформации порошкового тела способом КП
3.2.3 Модель деформации порошкового тела способом КПСТ
3.2.4 Модель деформации порошкового тела способом КПСТ с УЗ-воздействием
3.2.5 Количественная оценка результатов моделирования распределения плотности в объёме деформируемого порошкового тела
3.3 Оптимизация геометрических параметров ползунов коллекторной пресс-формы
3.4 Моделирование характера деформации порошкового тела при изменении сил трения
3.5 Выводы по главе
4 Проектирование и оптимизация коллекторной пресс-формы спирального типа с возможностью применения УЗ-воздействия
4.1 Конструкции коллекторных пресс-форм спирального типа с возможностью применения УЗ-воздействия
4.2 Изготовление коллекторной ультразвуковой пресс-формы спирального типа
5 Экспериментальные результаты и обсуждение
5.1 Экспериментальная установка

5.2 Практическое применение коллекторного способа
прессования
5.2.1 Анализ кривых уплотнения порошков коллекторным
способом
5.2.2 Распределение плотности по высоте прессовки
5.2.3 Деформация слоев порошка в прессовке
5.2.4 Усадка прессовки при спекании, как показатель
распределения плотности в прессовках
5.2.5 Распределение плотности по объёму прессовки
5.3 Физические и структурные свойства керамики
5.3.1 Характеристики пористости и зёренной структуры
5.3.2 Параметры кристаллической структуры
5.3.3 Упруго-пластические свойства
5.3.4 Диэлектрические свойства
5.4 Выводы по главе
Основные выводы
Приложение
Список использованной литературы

то эту комбинацию можно регулировать до нужного значения в окрестности О ррт/°С, что особенно полезно в значительном микроволновом диапазоне Склонность к образованию твёрдых растворов с неограниченной растворимостью, используют для корректировки параметров сегнетокерамических материалов. При введении малого количества модифицирующих добавок структура керамики на основе твёрдых растворов изменяется незначительно, в то время как электрофизические характеристики изменяются существенно (в некоторых случаях на порядок) [89, 90]. Этим объясняется множество разработанных составов для пьезокерамики.
В работе Masse D.J. с соавторами [91], впервые отмечено, что BaTi409 является подходящим материалом для диэлектрического резонатора, работающего в микроволновой области. В работе Mhaisalkar S.G. и др. [92] приведены данные по свойствам сегнетокерамики BaTi409: er=37, Qxf=22700 ГГц и Tf = +15 ppm/°C. Авторы работ [93-104] изучали влияние примесей на диэлектрические свойства BaTi409. Диэлектрические свойства ВаТцОд с различными примесями приведены в таблице 1,3 по данным работы [88].
Таблица 1.
Диэлектрические свойств керамики ВаТі409 в микроволновом диапазоне'
частот[88]
BaTi409+ присадка Температура спекании (°С) £г 2х/ (ГГц) А (ррт/°С)
ВаТі409 1300/2 4. в 02 37 22700
BaTi409 + 2mol% BaW04 1400/2 ч. в 02 35 50400
BaO-4TiO2-0.1WO3 1360/ в 02 36 4
ВаО-4ТЮ2-0.1W03 1360 36 4
ВаО-4ТЮ2-0.1WO3 1400/2 4. в 02 35 50400 -0,
Добавление небольшого количества Ва^У04 в ВаТцОд значительно улучшило микроволновые диэлектрические свойства [93, 94].
Рентгеноструктурное исследование показало, что спеченная керамика многофазная и состоит из фаз ВаТЦОд, Ва2Т1902о и Ва\Ю4. Состав ВаО-4ТЮ2-0.1 \Юз показал превосходные диэлектрические свойства [93,