《凝膠注模陶瓷材料熱脫脂工藝基礎(chǔ)理論》系統(tǒng)介紹了凝膠注模制備陶瓷材料過程的熱脫脂工藝基礎(chǔ)理論,包括了凝膠注模制備陶瓷材料的研究進(jìn)展、熱脫脂過程中陶瓷生坯的熱物理性質(zhì)演變規(guī)律、生坯熱脫脂動(dòng)力學(xué)、生坯熱脫脂過程中的熱-流-固多物理場耦合數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建及仿真。
《凝膠注模陶瓷材料熱脫脂工藝基礎(chǔ)理論》內(nèi)容豐富,數(shù)據(jù)翔實(shí),技術(shù)先進(jìn),可供高等院校材料科學(xué)與工程、粉末冶金專業(yè)的師生閱讀,也可供從事相關(guān)陶瓷材料生產(chǎn)的現(xiàn)場工程技術(shù)人員和科研人員參考。
隨著結(jié)構(gòu)陶瓷材料應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬,人們對(duì)陶瓷材料部件的形狀、尺寸及精度提出了越來越高的要求。凝膠注模成型是建立在傳統(tǒng)注漿成型和高分子化學(xué)理論基礎(chǔ)上的一種成型工藝,具有坯體密度分布均勻、干燥后體積收縮小等優(yōu)點(diǎn)。凝膠注模成型技術(shù)已被證明可改善傳統(tǒng)陶瓷坯體成型的收縮變形和后加工困難等問題,是實(shí)現(xiàn)尺寸較大、形狀較復(fù)雜陶瓷制品近凈尺寸成型的最有效的途徑。目前,該工藝已廣泛應(yīng)用于多種結(jié)構(gòu)陶瓷的制備,在塞隆、氧化鋁、氮化硅、碳化硅、二氧化硅等陶瓷材料的成型制備方面受到廣泛關(guān)注。
熱脫脂是凝膠注模成型陶瓷部件的重要步驟之一。生坯熱脫脂過程伴隨著一系列物理、化學(xué)變化,如果控制不當(dāng),坯體極易發(fā)生開裂、塌陷等缺陷,對(duì)陶瓷部件的性能產(chǎn)生不利影響。然而目前完全脫除聚合物并避免坯體缺陷仍是一大挑戰(zhàn)。脫脂過程可控的前提是實(shí)現(xiàn)脫脂過程有機(jī)物熱解過程的可控,即實(shí)現(xiàn)熱脫脂動(dòng)力學(xué)及坯體內(nèi)各物理場(壓強(qiáng)、溫度、應(yīng)力等)的精準(zhǔn)預(yù)測。在此基礎(chǔ)上,探索快速、低成本、少缺陷乃至無缺陷的熱脫脂工藝智能優(yōu)化方法,這對(duì)于提高凝膠注模陶瓷材料制備過程的可靠性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
本書內(nèi)容共5章,第1章主要介紹凝膠注模制備陶瓷材料研究進(jìn)展,第2章介紹熱脫脂過程中陶瓷生坯的熱物性演變規(guī)律,第3章介紹凝膠注模SiAlON陶瓷生坯熱脫脂動(dòng)力學(xué)理論基礎(chǔ),第4章和第5章介紹生坯熱脫脂過程中的熱.流.固多物理場耦合數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建及仿真。
本書的出版要特別感謝中國工程院張文海院士、中南大學(xué)張傳福教授,江西理工大學(xué)黃金堤副教授的指導(dǎo)。本書中的科研成果獲得了江西理工大學(xué)高層次人才科研啟動(dòng)項(xiàng)目(項(xiàng)目號(hào):205200100517)和江西省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目(項(xiàng)目號(hào):GJJ200848)的資助,在此一并表示衷心的感謝。
由于本書內(nèi)容涉及膠態(tài)成型、熱分析動(dòng)力學(xué)及多孔介質(zhì)滲流傳質(zhì)傳熱等多學(xué)科交叉理論,極為復(fù)雜,加上作者水平有限,書中若存在不足之處,敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。