La poudre céramique, les solvants, les dispersants, les liants, les plastifiants et, le cas échéant, les antimousses et les agents de nivellement sont utilisés dans le processus de production de substrats céramiques.
● Poudre céramique
La poudre céramique constitue la majorité de la boue de coulée et ses caractéristiques ont un effet direct sur les performances du produit final. La sélection de la poudre céramique est basée sur les principes suivants: (1) Limiter strictement la teneur en impuretés de la poudre céramique. Parce que la composition chimique et les propriétés de la poudre céramique influenceront ou même contrôleront le retrait et la microstructure du matériau fritté, la teneur en impuretés de la poudre céramique doit être soigneusement contrôlée. (2) Contrôler strictement la taille et la forme des particules de poudre céramique. La taille et la forme des particules de la poudre céramique ont un effet significatif sur l’accumulation de particules et les caractéristiques rhéologiques de la boue. Pour compacter les particules de poudre dans le corps vert céramique, la taille des particules doit être aussi petite que possible; cependant, plus la taille des particules est petite, plus la surface spécifique est grande et plus les additifs organiques requis sont importants, ce qui entraîne une augmentation du rétrécissement du frittage de la céramique et une diminution de la densité du corps fritté. Généralement, la plage optimale de la taille des particules céramiques est de 1 à 4 μm, la surface spécifique est de 2 à 5 m2 / g et la forme des particules est sphérique.
● Solvant
L’objectif principal du solvant est de dissoudre les liants, les plastifiants et autres additifs, de disperser les particules de poudre et de donner à la boue une viscosité appropriée. Avant de faire une sélection de solvant, les considérations suivantes doivent être prises en compte: (1) Il est capable de disperser le dispersant, le liant et le plastifiant; (2) Il est capable de disperser la poudre céramique; (3) Il maintient la stabilité chimique dans la boue, empêchant les réactions chimiques avec la poudre; (4) Il maintient la viscosité appropriée de la boue; (5) Il est capable de s’évaporer et de brûler à la température appropriée; 6° Il veille à ce que l’ébauche se solidifie sans défauts; (7) Il est sûr à utiliser, la pollution atmosphérique est minime et le coût est modeste. Des solvants organiques binaires, tels que l’éthanol/alcool méthylique, l’éthanol/eau et l’éthanol/trichloroéthylène, sont souvent utilisés.
● Agent de dispersion
Le degré auquel la poudre céramique est dispersée dans le solvant a un effet majeur sur les performances du corps vert. En raison de la taille minuscule et de l’énergie de surface élevée des particules de poudre utilisées dans le moulage par coulée, les particules de poudre ont une propension à polymériser, ce qui rend la boue instable. Par conséquent, la boue de coulée doit comprendre une dispersion spécifique qui limite le degré d’agrégation des particules et la force de l’agglomérat. Le rôle principal du dispersant est d’humidifier la surface de la poudre céramique, de diminuer l’énergie potentielle de surface des particules et d’élever la barrière potentielle entre les particules, qui contribuent toutes à la stabilisation de la boue. Les esters de phosphate, les éthoxylates, l’huile de hareng, l’acide polyacrylique, l’acide polyméthacrylique et les sels d’ammonium sont tous des dispersants fréquemment utilisés.
● Plastifiants et liants
Le liant est utilisé pour joindre les particules de céramique et donne au corps vert sa force. Il est à noter que le liant choisi doit correspondre au solvant de la manière suivante : il doit être propice à la volatilisation du solvant et ne pas générer de bulles ; il doit avoir une température de transition plastique plus basse pour s’assurer qu’aucune condensation ne se produit à température ambiante; il doit être capable de stabiliser la boue et d’inhiber la formation de particules. Fonction de l’établissement. Le plastifiant est utilisé pour garantir la flexibilité du film vierge, pour diminuer la température de transition vitreuse du liant et pour faire circuler le liant à une température plus basse. Lorsqu’elles sont exposées à une force externe, les molécules de la chaîne s’enroulent et s’étirent, augmentant ainsi le degré de déformation. PVB/DBP et PVA/PEG sont les combinaisons liant et plastifiant les plus souvent utilisées, bien que deux autres combinaisons de plastifiant soient également utilisées, telles que PVB/DBP+DOP.
