在成型工藝之中，流延成型成型大型薄板陶瓷或金屬部件。這類部件幾乎不可能或很難通過壓制或擠制成型，而通過流延成型制造各種尺寸和形狀的坯體則是十分容易的，而且可以保證坯體質量。傳統的流延技術是采用有機溶劑作為溶劑，也稱為非水系流延，但由于有機溶劑對人體及環境會造成一定的危害，因此，研究以水或酒精作為溶劑代替有毒溶劑的流延已經成為一種趨勢。

5 to 500微米(0.2 to 20mils)厚度生瓷片流延

適合溶劑型和水基型漿料流延（KEKO流延機）

許多陶瓷粉體，如Al₂O₃，ZrO₂，SiC，Si₃N₄，BaTiO₃，AlN等都可以采用用水基流延成型工藝進行成型。相比非水基流延成型而言，水基流延漿料的系統要更加的復雜。在水基流延漿料中，由于極性分子水作為溶劑，且絕大多數粉體為不帶電的瘠性粉體，因而水基流延漿料易沉淀分層，流變性和穩定性較差，所以在漿料配置過程中必須添加分散劑、粘結劑、增塑劑等添加劑，使漿料滿足流延工藝要求。下文一起來看看對水基流延成型成敗起著關鍵作用的添加劑。

1、粘接劑體系

粘接劑在流延成型中主要起到鏈接陶瓷粉體顆粒，提供生坯強度，保證坯片形成，控制流變行為的作用，目前水基流延體系較為常用的粘接劑主要有如下幾種體系。

選用粘結劑應考慮的因素有，1）素坯膜的厚度；2）易燒除，不留有殘余物；3）能起到穩定漿料和抑制顆粒沉降的作用；4）要有較低的塑性轉變溫度，以確保在室溫下不發生凝結；5）考慮所用基板材料的性質，要易于分離素坯膜。

目前水基流延成型工藝中常用的粘結劑有2類：纖維素和乙烯或丙烯酸類聚合物。通常纖維素有離子型和非離子型之分，前者屬聚合電解質，可同時起到粘結劑和分散劑的作用，后者主要起粘結劑作用；乙烯類添加劑是C-C長鏈結構，端部有自由基可以結合其他原子，若結合兩個官能團則形成丙烯酸結構。

表1：水基流延成型常用粘結劑

2、增塑劑

由于加入粘結劑只能保證素坯的強度而不能使生坯具有足夠的加工韌性，而且還會使有機物的玻璃化轉變溫度Tg高于室溫。為了改變這種情況；加入一定量的增塑劑可降低粘結劑的玻璃化轉變溫度Tg，從而降低整個漿料體系的玻璃化溫度Tg，使粘結劑在室溫或室溫以下都具有良好的流動性和成膜性；另外，增塑劑對粉體顆粒還起到潤滑和橋聯的作用，有利于漿料的分散穩定。

增塑劑的作用機理是增塑劑分子插入到粘結劑聚合物分子鏈之間，削弱聚合物分子鏈間的應力，從而增加聚合物分子鏈的移動性，降低聚合物分子鏈的結晶度，使聚合物的塑性增加。

表2：常用的水基流延成型用增塑劑

可用于水基流延成型的水溶性增塑劑包括醇類如丙三醇（甘油），聚合物如聚乙二醇（PEG）或聚丙烯醇（PPG），酞酸類添加劑如苯甲基丁基酞酸（BBP）和雙丁基酞酸（DBP）。

3、分散劑

陶瓷顆粒在溶劑中的分散程度對素坯膜的顯微結構有著十分重要的影響。陶瓷顆粒在液體中的分散一般來說是很不穩定，微小的顆粒有重新聚合成大團聚體的明顯趨勢，由此產生的顆粒簇的快速沉淀會造成分層效應。因此，大多數流延漿料中要添加分散劑，從而控制顆粒團聚程度，尤其對于高固相含量的漿料。

水基流延成型工藝所用的分散劑按分子表面活性基團和荷電情況分為離子（陰離子、陽離子和兩性離子）和非離子兩種。一般來說，陰離子表面活性劑主要用于顆粒表面帶正電的中性或弱堿性的漿料；而陽離子表面活性劑主要用于顆粒表面帶負電的中性或弱酸性的漿料。

目前常用的分散劑是聚電解質，其穩定機理以靜電-空間位阻穩定機制為主，如NH4-PA、NH4-PMA及聚丙烯酸等。

粉體圈編輯：Alpha

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