Vol.19 No.6 谢建新等：二氧化锆与不锈钢混合粉未的挤压成形特性 ·591· 考虑高温燃烧器的工作条件、制备时的烧结 温度、金属与陶瓷的热膨胀系数差（应尽可能 冷却 b 地小以减缓各层之间的热应力)等各方面的 因素，本研究选用二氧化锆作为燃烧器内侧 T(2500C Tw 材料，不锈钢作为外侧材料， 乎 作为上述研究的第一步，本文探讨了不 烧 燃烧器外 同比例的不锈钢与二氧化锆混合粉未的挤压 器 侧 成形特性，为了有利于挤压后的脱脂与烧结， T 希望在可以实现正常挤压成形的条件下，所 用粘性剂的添加量尽可能地少.为此，实验着 陶瓷一金属 金属 胸瓷 重考察了不同挤压条件下所需粘结剂的最低 复合层 过渡层 金属 添加比，亦即混合粉末的可能最大含量比，以 图1燃烧器材料的设计 下称其为混合粉末的可挤压上限成分， (a)燃烧器壁构造，b)陶瓷一金属复合层 2实验条件和方法 2.1实验材料 实验中使用的不锈钢粉末为-325目水冷雾化粉末（牌号为00C17Ni14Mo2,表记为 ST),扫描电镜观察表明其颗粒形状为球形，以粒径为5~10μm的粉末占多数；二氧化锆粉 末平均粒径为0.7μ、含2.8%MgO部分稳定的电解粉末.混合粉末中不锈钢粉的体积分数 设定为0%（即纯二氧化锆粉末），10%，30%，50%，70%，90%，100%（即纯不锈钢粉末）共7 种，粘结剂（表记为BND)由粉末状水溶性羟丙基甲基纤维素(Hydroxy-Propyl Methyl-Cellu- lose,略为HPMC和水组成，其中HPMC的质量分数分别选取为5%，10%，15%，20%. 2.2原料粉末的混合 先将按所定比例称量的不锈钢、二氧化锆与HPMC粉末在干态下混合约5min,然后加 人所需量的水混练（研磨）大约15mi.混练后的粉末（以下称为粉末粘性体）密封包扎后在 室温下保存大约24h,以保证水分尽可能地均匀渗透到所 有粉末颗粒的表面，并使HPMC完全溶解.粉末粘性体的 挤压轴 形状依粘结剂添加量的不同而异，粘结剂添加量较少时呈 挤压简 凝聚颗粒状，反之呈橡胶泥状， 2.3成形 成形过程包括预压和挤压两部分，预压成形压力约为 5MPa,加压保持1min.预压的目的是赋予粉末粘性体以 挤压棋 一定的形状，作为挤压成形用坯料.挤压用的工模具如图2 所示.挤压筒内径为Φ15mm,挤压模模孔直径为3.3,4.7， 底坐L分小 6.7mm3种，分别对应挤压比（挤压筒内孔横截面积与模 图2圆棒挤压用工模具组装图谢建新等 二氧化错 与不 锈钢混合粉未 的挤压成形特性 考 虑 高 温 燃 烧 器 的 工 作 条 件 、 制 备 时 的 烧 结 温度 、 金 属 与陶瓷 的热膨胀系数差 应尽 可 能 地 小 以 减 缓 各 层 之 间 的 热 应 力 等 各 方 面 的 因 素 ， 本 研 究 选 用 二 氧 化 错 作 为燃 烧 器 内侧 材料 ， 不 锈钢作 为外侧材料 作 为 上 述 研究 的第一 步 ， 本 文 探 讨 了不 同 比例 的不 锈钢 与二 氧化 错混 合粉末 的挤压 成形 特性 为 了有 利 于 挤 压后 的脱 脂 与烧 结 ， 希望 在 可 以 实 现 正 常挤 压 成 形 的 条件 下 ， 所 用粘 性 剂 的添 加量 尽 可 能地 少 为此 ， 实 验着 重 考 察 了不 同挤 压条 件 下 所需 粘 结 剂 的最低 添加 比 ， 亦 即混合 粉 末 的可 能最 大含 量 比 ， 以 下称其 为混合粉末 的可挤压上 限成分 冷却 几 胆 牛 燃烧器外侧 … 陶瓷一金属 盆属 复合层 陶瓷 过渡层 金 属 图 燃烧器材料的设计 燃烧器壁构造 ， 伪 陶瓷一金属复合层 实验条件和方法 实验材料 实 验 中使 用 的 不 锈 钢 粉 末 为 一 目水 冷 雾 化 粉 末 牌 号 为 预 ， 表 记 为 ， 扫描 电镜观 察表 明其颗粒形 状 为球形 ， 以 粒径 为 一 林 的粉末 占多 数 二 氧化错粉 末 平 均 粒 径 为 卜 、 含 部 分 稳 定 的 电解 粉 末 混 合粉 末 中不 锈 钢 粉 的体积分 数 设定 为 ， 即纯二 氧化错粉末 ， ， ， ， ， ， ， 即纯不 锈 钢粉末 共 种 粘结剂 表记 为 由粉末状水溶性 经丙 基 甲基纤 维素 一 一 卜 ， 略为 和水组成 ， 其 中 的质量 分数分别 选取 为 ， ， 巧 ， 原料粉末的混合 先 将按所定 比例称量 的不 锈钢 、 二 氧 化 错 与 粉末 在 干 态下 混 合 约 而 ， 然 后 加 人 所需 量 的水混 练 研磨 大 约 混 练后 的粉 末 以 下 称 为粉 末 粘性 体 密封 包扎后 在 室温 下保存 大 约 ， 以 保证水分尽 可 能地 均 匀 渗透 到 所 有 粉末 颗 粒 的 表 面 ， 并 使 完 全 溶解 粉 末 粘 性 体 的 形状依 粘 结 剂 添 加 量 的不 同而 异 ， 粘 结剂 添加 量 较少 时呈 凝 聚颗粒状 ， 反 之呈橡胶泥状 成形 成形 过 程 包括 预压 和 挤 压 两 部 分 预 压 成形 压力 约 为 侧 ， 加 压 保 持 而 预 压 的 目的是 赋 予 粉末 粘 性 体 以 一定 的形状 ， 作 为挤 压成 形 用 坯 料 挤 压 用 的工模具 如 图 所示 挤压 筒 内径 为 中巧 ， 挤 压 模 模 孔 直 径 为 ， ， 种 ， 分别 对应 挤 压 比 挤 压 筒 内孔 横 截 面 积 与模 中 半 乙摊 曰 氮 「 展浪 而 压模 图 圃棒挤压用 工模具组装图