袁海英等：凝胶注模制备的铝铜坯体脱脂过程及动力学 ·107 程的非等温热失重率曲线的数据进行动力学研究，建 (高建样，周兴灵，曲选辉.YT5硬质合金注射成形新型溶剂 立动力学方程，得出动力学参数.在不同的升温速率 脱脂工艺研究.硬质合金，2007,24(3)：153) 下聚合物脱脂反应级数为1，同时活化能在79.86~ [8]Guo S B,Zhang H A,Zhang R F,et al.Research on solvent debinding process of titanium alloy compacts by metal injection 108.63kJ·mol范围内，指前因子反应指数在10°~ molding.Rare Met Mater Eng,2007,36(3):537 10'min,活化能的结果表明反应对温度和动力学比 (郭世柏，张厚安，张荣发，等.钛合金粉末注射成形溶剂脱 较敏感. 脂工艺研究.稀有金属材料与工程，2007,36(3)：537) (3)脱脂主要分为两个阶段：在240~350℃的区 9]Zhang L M,Zhang L,Wang L C,et al.Debinding of gelcasting 间内主要是聚合物链段的分解，与饱和环醚结构中含 Al2Os green body.Rare Met Mater Eng,2008,37(Suppl 1): 有氧、氮杂原子和羰基基团之相邻的C一C键容易断 697 (张立明，张丽，王龙光，等.凝胶注模成型陶瓷坯体脱脂过 裂，同时碳取代基易在支链连接处优先断裂：质量变化 程的研究.稀有金属材料与工程，2008,37（增刊1）：697) 主要集中在350~470℃温度区间，主要是网状结构的 [0]Wu R,Song J,Zhai G Q,et al.Polymerizable redox initiating 解聚和解交联反应，酯基从端链分解，形成共聚物的羰 systems.Polym Bull,2011 (5):39 基和醛基等基团，同时聚合物长链断裂形成单体等小 (吴蓉，宋瑾，翟光群，等.可聚合的氧化还原引发体系.高 分子结构.脱脂阶段主要产生C02、C0、NO2和H,0挥 分子通报，2011(5)：39) 发性气体 0] Bianchi 0,Martins J D N.Fiorio R,et al.Changes in activation energy and kinetic mechanism during EVA crosslinking.Polym Test,2011,30(6):616 参考文献 02] Ashok Kumar N,Ganapathy HS,Kim JS,et al.Preparation of Stampfl J.Liu HC,Nam S W,et al.Rapid prototyping and man- poly 2-hydroxyethyl methacrylate functionalized cabon nanotubes ufacturing by gelcasting of metallic and ceramic slurries.Mater Sci as novel biomaterial nanocomposites.Eur Polym,2008,44 EngA,2002,334(1):187 (3):579 2]Yang J,Yu J,Huang Y.Recent developments in gelcasting of ce- [13]Shao J,Yan R,Chen H,et al.Pyrolysis characteristics and ki- ramics.J Eur Ceram Soc,2011,31(14):2569 netics of sewage sludge by thermogravimetry fourier transform in- B]Jia CC,Bekouche K,Yuan H Y,et al.Non-water-based frared analysis.Energy Fuels,2008,22(1):38 gelcasting of metal powders.Powder Metall Technol,2013,31 04] AlshehriS M,Al-Fawaz A,Ahamad T.Thermal kinetic parame- (3):223 ters and evolved gas analysis (TG-FTIR-MS)for thiourea-form- (贾成厂，卡瑞玛，袁海英，等.金属粉末的非水基凝胶注模 aldehyde based polymer metal complexes.J Anal Appl Pyrol, 成形.粉末治金技术，2013,31(3)：223) 2013,101:215 4]Shao H,Liu X,Ji Y,et al.Near-net shape processing of spheri- [15]Jiao L,Xiao H,Wang Q,et al.Thermal degradation character- cal high Nb-TiAl alloy powder by gelcasting.Int Miner Metall istics of rigid polyurethane foam and the volatile products analysis Mater,2013,20(11):1076 with TG-FTIR-MS.Polym Degrad Stab,2013,98(12):2687 5]Huang Y,Yang J.Norel Colloidal Forming of Ceramics.Berlin 16] Gao B S,Chen L,Zhu LL,et al.Thermal properties of hetero- Heidelberg:Springer,2010 cyclic aramid.J Donghua Unir Nat Sci,2011,37(3):272 6]Bednarek P,Szafran M.Thermal decomposition of monosaccha- (高宝山，陈蕾，朱礼梁，等.含杂环的共聚芳香族聚酰胺的 rides derivatives applied in ceramic gelcasting process investigated 热性能.东华大学学报（自然科学版），2011,37(3)：272) by the coupled DTA/TG/MS analysis.J Therm Anal Calorim, 07] Nayak P,Mishra D K,Parida D,et al.Polymers from renewable 2012,109(2):773 resources:IX.Interpenetrating polymer networks based on castor 7]Gao J X,Zhou X L,Qu X H.Study of solvent debinding process oil polyurethane poly (hydroxyethyl methacrylate):synthesis, of multicomponent binder in YT5 powder injection molding.Ce- chemical,thermal,and mechanical properties.J Appl Polym mented Carbide,2007,24(3):153 Sci,1997,63(5):671袁海英等: 凝胶注模制备的铝铜坯体脱脂过程及动力学 程的非等温热失重率曲线的数据进行动力学研究，建 立动力学方程，得出动力学参数． 在不同的升温速率 下聚合物脱脂反应级数为 1，同时活化能在 79. 86 ～ 108. 63 kJ·mol － 1 范围内，指前因子反应指数在 106 ～ 107 min － 1，活化能的结果表明反应对温度和动力学比 较敏感． ( 3) 脱脂主要分为两个阶段: 在 240 ～ 350 ℃ 的区 间内主要是聚合物链段的分解，与饱和环醚结构中含 有氧、氮杂原子和羰基基团之相邻的 C—C 键容易断 裂，同时碳取代基易在支链连接处优先断裂; 质量变化 主要集中在 350 ～ 470 ℃温度区间，主要是网状结构的 解聚和解交联反应，酯基从端链分解，形成共聚物的羰 基和醛基等基团，同时聚合物长链断裂形成单体等小 分子结构． 脱脂阶段主要产生 CO2、CO、NO2和 H2O 挥 发性气体． 参 考 文 献 ［1］ Stampfl J，Liu H C，Nam S W，et al． Ｒapid prototyping and man￾ufacturing by gelcasting of metallic and ceramic slurries． Mater Sci Eng A，2002，334( 1) : 187 ［2］ Yang J，Yu J，Huang Y． Ｒecent developments in gelcasting of ce￾ramics． J Eur Ceram Soc，2011，31( 14) : 2569 ［3］ Jia C C，Bekouche K，Yuan H Y，et al． Non － water － based gelcasting of metal powders． Powder Metall Technol，2013，31 ( 3) : 223 ( 贾成厂，卡瑞玛，袁海英，等． 金属粉末的非水基凝胶注模 成形． 粉末冶金技术，2013，31( 3) : 223) ［4］ Shao H，Liu X，Ji Y，et al． Near-net shape processing of spheri￾cal high Nb--TiAl alloy powder by gelcasting． Int J Miner Metall Mater，2013，20( 11) : 1076 ［5］ Huang Y，Yang J． Novel Colloidal Forming of Ceramics． Berlin Heidelberg: Springer，2010 ［6］ Bednarek P，Szafran M． Thermal decomposition of monosaccha￾rides derivatives applied in ceramic gelcasting process investigated by the coupled DTA /TG /MS analysis． J Therm Anal Calorim， 2012，109( 2) : 773 ［7］ Gao J X，Zhou X L，Qu X H． Study of solvent debinding process of multicomponent binder in YT5 powder injection molding． Ce￾mented Carbide，2007，24( 3) : 153 ( 高建祥，周兴灵，曲选辉． YT5 硬质合金注射成形新型溶剂 脱脂工艺研究． 硬质合金，2007，24( 3) : 153) ［8］ Guo S B，Zhang H A，Zhang Ｒ F，et al． Ｒesearch on solvent debinding process of titanium alloy compacts by metal injection molding． Ｒare Met Mater Eng，2007，36( 3) : 537 ( 郭世柏，张厚安，张荣发，等． 钛合金粉末注射成形溶剂脱 脂工艺研究． 稀有金属材料与工程，2007，36( 3) : 537) ［9］ Zhang L M，Zhang L，Wang L G，et al． Debinding of gelcasting Al2O3 green body． Ｒare Met Mater Eng，2008，37 ( Suppl 1 ) : 697 ( 张立明，张丽，王龙光，等． 凝胶注模成型陶瓷坯体脱脂过 程的研究． 稀有金属材料与工程，2008，37( 增刊 1) : 697) ［10］ Wu Ｒ，Song J，Zhai G Q，et al． Polymerizable redox initiating systems． Polym Bull，2011( 5) : 39 ( 吴蓉，宋瑾，翟光群，等． 可聚合的氧化还原引发体系． 高 分子通报，2011( 5) : 39) ［11］ Bianchi O，Martins J D N，Fiorio Ｒ，et al． Changes in activation energy and kinetic mechanism during EVA crosslinking． Polym Test，2011，30( 6) : 616 ［12］ Ashok Kumar N，Ganapathy H S，Kim J S，et al． Preparation of poly 2-hydroxyethyl methacrylate functionalized carbon nanotubes as novel biomaterial nanocomposites． Eur Polym J，2008，44 ( 3) : 579 ［13］ Shao J，Yan Ｒ，Chen H，et al． Pyrolysis characteristics and ki￾netics of sewage sludge by thermogravimetry fourier transform in￾frared analysis． Energy Fuels，2008，22( 1) : 38 ［14］ Alshehri S M，Al-Fawaz A，Ahamad T． Thermal kinetic parame￾ters and evolved gas analysis ( TG--FTIＲ--MS) for thiourea-form￾aldehyde based polymer metal complexes． J Anal Appl Pyrol， 2013，101: 215 ［15］ Jiao L，Xiao H，Wang Q，et al． Thermal degradation character￾istics of rigid polyurethane foam and the volatile products analysis with TG--FTIＲ--MS． Polym Degrad Stab，2013，98( 12) : 2687 ［16］ Gao B S，Chen L，Zhu L L，et al． Thermal properties of hetero￾cyclic aramid． J Donghua Univ Nat Sci，2011，37( 3) : 272 ( 高宝山，陈蕾，朱礼梁，等． 含杂环的共聚芳香族聚酰胺的 热性能． 东华大学学报( 自然科学版) ，2011，37( 3) : 272) ［17］ Nayak P，Mishra D K，Parida D，et al． Polymers from renewable resources: IX． Interpenetrating polymer networks based on castor oil polyurethane poly ( hydroxyethyl methacrylate ) : synthesis， chemical，thermal，and mechanical properties． J Appl Polym Sci，1997，63( 5) : 671 · 701 ·