《凝胶注模陶瓷材料热脱脂工艺基础理论》系统介绍了凝胶注模制备陶瓷材料过程的热脱脂工艺基础理论,包括了凝胶注模制备陶瓷材料的研究进展、热脱脂过程中陶瓷生坯的热物理性质演变规律、生坯热脱脂动力学、生坯热脱脂过程中的热-流-固多物理场耦合数学模型的构建及仿真。
《凝胶注模陶瓷材料热脱脂工艺基础理论》内容丰富,数据翔实,技术先进,可供高等院校材料科学与工程、粉末冶金专业的师生阅读,也可供从事相关陶瓷材料生产的现场工程技术人员和科研人员参考。
随着结构陶瓷材料应用领域的不断拓宽,人们对陶瓷材料部件的形状、尺寸及精度提出了越来越高的要求。凝胶注模成型是建立在传统注浆成型和高分子化学理论基础上的一种成型工艺,具有坯体密度分布均匀、干燥后体积收缩小等优点。凝胶注模成型技术已被证明可改善传统陶瓷坯体成型的收缩变形和后加工困难等问题,是实现尺寸较大、形状较复杂陶瓷制品近净尺寸成型的最有效的途径。目前,该工艺已广泛应用于多种结构陶瓷的制备,在塞隆、氧化铝、氮化硅、碳化硅、二氧化硅等陶瓷材料的成型制备方面受到广泛关注。
热脱脂是凝胶注模成型陶瓷部件的重要步骤之一。生坯热脱脂过程伴随着一系列物理、化学变化,如果控制不当,坯体极易发生开裂、塌陷等缺陷,对陶瓷部件的性能产生不利影响。然而目前完全脱除聚合物并避免坯体缺陷仍是一大挑战。脱脂过程可控的前提是实现脱脂过程有机物热解过程的可控,即实现热脱脂动力学及坯体内各物理场(压强、温度、应力等)的精准预测。在此基础上,探索快速、低成本、少缺陷乃至无缺陷的热脱脂工艺智能优化方法,这对于提高凝胶注模陶瓷材料制备过程的可靠性具有重要的现实意义。
本书内容共5章,第1章主要介绍凝胶注模制备陶瓷材料研究进展,第2章介绍热脱脂过程中陶瓷生坯的热物性演变规律,第3章介绍凝胶注模SiAlON陶瓷生坯热脱脂动力学理论基础,第4章和第5章介绍生坯热脱脂过程中的热.流.固多物理场耦合数学模型的构建及仿真。
本书的出版要特别感谢中国工程院张文海院士、中南大学张传福教授,江西理工大学黄金堤副教授的指导。本书中的科研成果获得了江西理工大学高层次人才科研启动项目(项目号:205200100517)和江西省教育厅科学技术研究项目(项目号:GJJ200848)的资助,在此一并表示衷心的感谢。
由于本书内容涉及胶态成型、热分析动力学及多孔介质渗流传质传热等多学科交叉理论,极为复杂,加上作者水平有限,书中若存在不足之处,敬请广大读者批评指正。