1、论文开题：利用明胶凝胶注模成形工艺研究论文开题：利用明胶凝胶注模成形工艺研究发表时间:2013-5-11 22:13:43大学本科毕业论文(设计)开题报告学院： 机电学院 专业班级：08 机制 2 班课题名称利用明胶凝胶注模成形工艺研究1、本课题的的研究目的和意义：通过本次设计，了解凝胶注模成形工艺过程及特点，国内外先进的金属粉末成形方法。掌握凝胶反应的机理，影响反应的各因素的影响机理。通过对凝胶注模不锈钢粉末过程中各影响因素的分析，研究不同粘结剂、不同分散剂、粘结剂含量、分散剂浓度、不锈钢粉末固相含量、溶液 pH 值等因素对浆料流变性和生坯机械性能的影响规律，达到优化工艺参数的目的。2、文献
2、综述（国内外研究情况及其发展）：凝胶注模成形(gelcasting) 由美国橡树岭国家实验室 M. A. J anney 教授等于 20 世纪 90 年代初发明,是近年倍受关注的一种复杂形状陶瓷或金属部件近净尺寸的原位凝固成形方法。凝胶注模成形技术是传统胶态成形工艺与化学理论的结合,其构思是将有机单体与溶剂配制成一定浓度的预混液,金属或陶瓷粉末悬浮于其中制成低粘度、高固相含量的浓悬浮体,加入引发剂及催化剂之后,将这种浓悬浮体浆料注入非多孔模具中,在一定的温度条件下,有机聚合物单体交联聚合成三维网络状聚合物凝胶,并使粉末颗粒原位粘结而固化形成坯体。坯体经干燥、烧结得到致密产品。相对干法成形而言,
3、湿法成形工艺具有设备简单、成形坯体组分均匀、缺陷少、易于成形复杂形状零件等优点,实用性较强。但传统的湿法成形技术都存在一些问题,如注丙烯酰胺凝胶体系。该体系以丙烯酰胺(AM) 为单体,N ,N2 二甲基二丙烯酰胺(MBAM) 为交联剂。将这两种单体按一定的配比、质量浓度溶入适量去离子水中,配制成预混液。通过大量的对比实验,选择能够将浆料中的金属粉末有效悬浮分散的分散剂。将金属铁粉和适量的分散剂、消泡剂、增塑剂加入预混液中,调制成 57 %固相含量的金属悬浮浆料。在浆体中加入适量浓度为 30 %过硫酸铵溶液引发剂 ,搅拌均匀后真空除去内部气体 ,注浆入模( 石膏调研和分析，查找相关资料，完成外文
4、翻译 5000 字；2）通过研究不同粘结剂和分散剂对溶液流变性和分散效果的影响，确定合适的凝胶体系；3）通过研究各个工艺因素对浆料流变性和生坯机械性能的影响，确定合理的凝胶注模工艺参数5）按规定格式和质量完成毕业论文。4）根据实验结论，利用真空烧结制作形状较复杂的不锈钢零件；4、拟解决的关键问题：1)不同粘结剂对浆料流变性和生坯机械性能的影响规律。2)不同分散剂对浆料流变性和生坯机械性能的影响规律。3)粘结剂含量对浆料流变性和生坯机械性能的影响规律。4)分散剂浓度对浆料流变性和生坯机械性能的影响规律。5)不锈钢粉末固相含量对浆料流变性和生坯机械性能的影响规律。6)溶液 pH 值对浆料流变性和生
5、坯机械性能的影响规律。5、研究思路、方法和步骤：本题目所采用的粘结剂不是聚合物单体，而是高分子多糖明胶。由于粘结剂的改变，整个材料体系的性质发生了根本性的改变。本课题将主要利用实验研究，结合初步的理论分析方法，研究明胶的凝胶特性、浆料的流变学性质和干燥后生坯的力学性能，目的是掌握其变化规律，优化工艺参数。6、本课题的进度安排：2.13-2.19 熟悉 DIS 工艺过程，翻译英文文献2.20-2.26 查阅文献，掌握相关化学、物理基础知识，做 PPT 汇报2.27-3.4 总体实验方案设计3.5-3.11 不同粘结剂溶液粘度测量、不同分散剂悬浮液沉降试验3.12-3.18 不同粘结剂溶液粘度测量、不同分散剂悬浮液沉降试验3.19-3.25 粘结剂浓度对浆料粘度和生坯强度的影响实验3.26-4.1 粘结剂浓度对浆料粘度和生坯强度的影响实验4.2-4.8 分散剂浓度对浆料粘度和生坯强度的影响实验4.9-4.15 .
