凝胶注模成型技术研究和进展.PDF

第 20 卷第 3 期 中国有色金属学报 2010 年 3 月 Vol.20 No.3 The Chinese Journal of Nonferrous Metals Mar. 2010 文章编号：1004-0609(2010)03-0496-14 凝胶注模成型技术的研究与进展 王小锋，王日初，彭超群，李婷婷，罗玉林，王 超，刘 兵 ( 中南大学 材料科学与工程学院，长沙 410083) 摘 要：对凝胶注模成型技术的研究与进展情况进行综述。阐述成型原理和工艺过程；总结凝胶体系，并根据凝 胶体系的来源将其分为合成凝胶体系和天然凝胶体系两类；介绍该技术在粗颗粒粉体材料、复合材料、多孔材料、 功能材料和粉末冶金等领域的应用研究情况；探讨凝胶注模成型技术存在的问题和研究发展方向。 关键词：凝胶注模；成型技术；凝胶体系；应用 中图分类号：TG 174.443 文献标识码：A Research and development of gelcasting WANG Xiao-feng, WANG Ri-chu, PENG Chao-qun, LI Ting- ting, LUO Yu-lin, WANG Chao, LIU Bing (School of Materials Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China) Abstract: The research and development of gelcasting techniques are reviewed. The principles and processes of this forming technology are discussed. Gel systems are summed up and divided into synthetic and natural gel systems according to the source of gel systems. Applications are commented. Finally, the problems and development of gelcasting technology are also pointed out and analyzed. Key words: gelcasting; forming technique; gel system; application 20 世纪 90 年代初期，美国橡树岭国家重点实验 逆凝胶体系等[8] ，相应的凝胶形成机理也由最初的化 室(Oak Ridge National Laboratory，ORNL)的JANNEY 学反应过程拓展为物理反应过程。此外，它已不仅仅 和 OMATETE 发明了一种新的陶瓷成型技术—凝胶 作为一种重要的先进陶瓷成型方法，而且应用到了粉 注模成型技术[1−3] 。该技术将传统的陶瓷工艺与聚合物 末冶金领域，如用于制备镍基合金等[9] 。因此，有必 化学巧妙地结合起来，是一种新型的制备高品质复杂 要对凝胶注模成型技术的研究与发展进行系统的归 形状陶瓷件的近净成型技术[4−7] 。 纳、分析和总结。 与其他成型技术相比较，凝胶注模成型技术具有 本文作者从粉体成型技术的角度，阐述凝胶注模 一系列的优点[4−7] ：1) 适用范围广，对粉体无特殊要 成型技术的成型原理和工艺过程；并根据凝胶体系的 求；2) 可实现近净尺寸成型，制备出复杂形