关于水解固化成型、渗透固化法、胶态振动注模成型的介绍

水解固化成型(Hydrolysis-Assisted Solidification,HAS)技术利用AIN粉体的水解反应实现浆料的固化，该方法的过程是：首先在浆料中加入少量A1N粉体，球磨均匀后升高温度，A1N粉体表面的惰性氧化铝层溶解，氮化铝粉体暴露出来与水发生反应，反应的结果一方面会消耗浆料中的水，另一方面生成的氨气溶解于水使体系的pH值升高，使体系的pH值更接近于粉体的等电点，这两方面共同作用使浆料原位固化。80wt%的Al2O3浆料表观黏度随温度的变化，其中实线是添加了1wt%A1N粉体的结果，Th为临界温度（超过临界温度，浆料黏度迅速升高），虚线是未加A1N的结果，可见A1N粉体在较高温度下的水解反应对于提高浆料黏度，实现原位固化是十分有效的，目前该方法已被用于Al2O3、ZrO2、Si3N4等陶瓷的成型。但A1N粉体反应后会生成无定形A1OOH,因此若A1OOH的存在对成型陶瓷体系的性能有负面影响，则该方法不适用。

渗透固化法最初是一种商化蛋白质悬浮液的方法，近年来人们将其运用于纳米陶瓷的成型。渗透固化的基本过程是：将纳米粉体的悬浮液放置在一可使液体通过但陶瓷颗粒不能通过的半透膜袋中，将半透膜袋置于采用相同溶剂的高浓度的高分子溶液中，同时保证高分子不能透过半透膜。由于半透膜内液体的化学势比半透膜外要高得多，在化学势的作用下，半透膜内的溶剂向外渗透，半透膜内外化学势的差异可看作一种压力，这种压力高达12MPa,从而使半透膜中的陶瓷颗粒固化。渗透固化成型的关键是要有足够高的渗透压，为此需选用在所用溶剂中有较高溶解度的高分子，并在渗透固化一段时间后更换新的高浓度高分子溶液，以保证较高的渗透压。渗透固化法的效率很高，对粒径为8nm的ZrO2颗粒，其成型素坯的相对密度达0.47以上。

胶态振动注模成型(Colloidal Vibration Casting)是1993年由California大学Santa Barbara分校的F.F.Lange教授发明的一种胶态成型技术。将制备好的含有高离子强度的稀悬浮体(20〜30vol%)通过压滤或离心获得高固含量的坯料，然后在振动条件下进行浇注，而后实现原位固化。该成型方法可以实现连续化生产，可以成型复杂形状的陶瓷部件，但素坯强度低，脱模时易开裂和变形。

从以上的内容我们可以看出，近些年胶态成型技术发展十分迅速，为提高陶瓷制品可靠性及各种性能作出了巨大贡献。这一方面得益于人们对超细粉体分散水平的提高，另一方面与其它学科，如高分子科学、生物化学等的交叉，也为发展新的固化方法提供了丰富的源泉。