《凝膠注模陶瓷材料熱脫脂工藝基礎理論》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理論,包括了凝膠注模制備陶瓷材料的研究進展、熱脫脂過程中陶瓷生坯的熱物理性質演變規(guī)律、生坯熱脫脂動力學、生坯熱脫脂過程中的熱-流-固多物理場耦合數學模型的構建及仿真。
《凝膠注模陶瓷材料熱脫脂工藝基礎理論》內容豐富,數據翔實,技術先進,可供高等院校材料科學與工程、粉末冶金專業(yè)的師生閱讀,也可供從事相關陶瓷材料生產的現場工程技術人員和科研人員參考。
隨著結構陶瓷材料應用領域的不斷拓寬,人們對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理論基礎上的一種成型工藝,具有坯體密度分布均勻、干燥后體積收縮小等優(yōu)點。凝膠注模成型技術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,是實現尺寸較大、形狀較復雜陶瓷制品近凈尺寸成型的最有效的途徑。目前,該工藝已廣泛應用于多種結構陶瓷的制備,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、化學變化,如果控制不當,坯體極易發(fā)生開裂、塌陷等缺陷,對陶瓷部件的性能產生不利影響。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現脫脂過程有機物熱解過程的可控,即實現熱脫脂動力學及坯體內各物理場(壓強、溫度、應力等)的精準預測。在此基礎上,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實意義。
本書內容共5章,第1章主要介紹凝膠注模制備陶瓷材料研究進展,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陶瓷生坯熱脫脂動力學理論基礎,第4章和第5章介紹生坯熱脫脂過程中的熱.流.固多物理場耦合數學模型的構建及仿真。
本書的出版要特別感謝中國工程院張文海院士、中南大學張傳福教授,江西理工大學黃金堤副教授的指導。本書中的科研成果獲得了江西理工大學高層次人才科研啟動項目(項目號:205200100517)和江西省教育廳科學技術研究項目(項目號:GJJ200848)的資助,在此一并表示衷心的感謝。
由于本書內容涉及膠態(tài)成型、熱分析動力學及多孔介質滲流傳質傳熱等多學科交叉理論,極為復雜,加上作者水平有限,書中若存在不足之處,敬請廣大讀者批評指正。