Negatif katkı üretim, ya da, karmaşık şekiller içine ultra sert, yoğun seramik parçaları üretmek için uygun maliyetli bir yöntemdir, geleneksel döküm yöntemleri ile mümkün olmazdı. Bu teknikte bir aerogel kullanımı benzersizdir. Bu döküm sırasında hiçbir büzülme ile, bir jelleme ajan olarak hem de hizmet vermektedir, ve aynı zamanda piroliz sonrası sinterleme için iyi dağılmış bir karbon kaynağıdır.
Jel döküm 3D baskılı kalıplar içine diğer malzemelere uzatılabilir çok yönlü bir tekniktir. Rezorsinol formaldehit jelling ajan en iyi karbon taşıma sistemleri için uygundur. Başlamak için, dökümden önce süspansiyonların raf ömrünü uzatmaya yardımcı olmak için iki parçalı süspansiyon hazırlayın.
Bunu yapmak için, bir gezegen karıştırıcı kullanarak, 25,00 gram su polietilenin 0,88 gram eriterek R karışımı oluşturun. Ayrı bir F karışımı oluşturmak için, bir gezegen karıştırıcı kullanarak, 16,83 su 16,83 gram polietilenin 0,88 gram çözünür. Şimdi, R karışımı içine resorsinol tozu 12,60 gram eritin.
Çözelti, tozun karıştırılmasından sonra bulutlu bir beyazdan şeffaf bir solüsyonun adedine dönmelidir. Ayrıca, f-mix formaldehit çözeltisi 17,03 gram ekleyin ve tam karıştırma sağlamak. Bu noktada, artımlı olarak r karışımı ve F karışımı ayrı ayrı içine bor karbür tozu 5,25 gram ekleyin.
Daha sonra, R karışımı ve F karışımı na 6,50 gram asetik asit ekleyin ve her birinde tam karıştırma sağlamak. Döküm için kalıpları hazırlamak için, akrilonitril butadiene stiren veya ABS, filamentler ile 3D yazıcı modelleme bir erimiş biriktirme modelleme kullanarak kalıpları yazdırın. Süspansiyonları iyice karıştırdıktan sonra, son süspansiyonu elde etmek için R ve F karışımını birleştirin.
Döküm önce, karıştırın ve yaklaşık 10 dakika boyunca son süspansiyon karışımı vakum uygulamak, su kaynatmadan hava kabarcıkları kaldırmak için. Bu bir vakum kavanoz ile, 200-300 RPM bir karıştırma plakası kullanılarak gerçekleştirilir. Bu aşağıdaki adım en kritik tir, çünkü jelleme maddesi tepki vermeye başlar ve süspansiyonun viskozitesinin hızla artmasına neden olur.
Bu zamana duyarlı adımın farkında olmak en iyi sonuçlar için çok önemlidir. Havadan arındırılmış süspansiyonu hemen 3D baskılı kalıba dökün ve cam kabı kapatın. Kürleme işlemi sırasında nem kaybını önlemek için kalıbı sızdırmaz cam kabın içine yerleştirin.
Kür işlemini başlatmak için 60 ila 80 derece lik bir fırına kalıpile mühürlü kabı yerleştirin. Uzunluk ölçeğinde birkaç santimetre olan parçalar için en az sekiz saat boyunca döküm tedavi izin verin. Sekiz saat sonra, fırından kalıp ile mühürlü konteyner çıkarın ve oda sıcaklığına soğumasını bekleyin.
Yeni bir kapsayıcıya aktarın ve kalıp tamamen batırılAna kadar yeterli aseton ekleyin. Bu işlem, çözülmesi gereken hacim miktarına bağlı olarak iki ila dört gün kadar sürebilir. Aseton banyosuminimal ajitasyon, ya da biraz 40 derece C ısıtma, süreci hızlandırmak yardımcı olabilir.
ABS plastik uzakta çözülür sonra, aseton banyosu ndan ücretsiz yeşil vücut ayıklayın. Tüm nem tam kurutma ve kaldırma sağlamak için 80 santigrat derece bir fırında yeşil vücut yerleştirin. Kurudıktan sonra, grafit folyo ile kaplı iki inç kuvars tüp her yeşil vücut yerleştirin.
Kuvars tüplerini, piroziz tedavisi sırasında azalan bir atmosfer yaratmak için, %4'lük hidrojen gazı ve yüzde 96 argon gazıiçeren 250 SCCM'de akan gazla bir fırına yerleştirin. Fırının içindeki yeşil gövdeyi dakikada 5 santigrat derecede, 1050 santigrat dereceye kadar ısıtın ve üç saat tutun. Yeşil cisim, pirolyz tedavisinden karbon varlığını gösteren, düzgün bir şekilde koyu renkte çıktığından emin olun.
Şimdi, sinterleme için vakum dolu akan helyum gazı ile grafit fırına karbonize parçaları yerleştirin. Fırını 2, 290 santigrat derece ısıtın ve parçaların optimum yoğunlaşmasını sağlamak için bir saat basılı tutun. Bir saat sonra çıkarın.
Süspansiyonun viskozitesi pH 2.8'de jeldöküm için optimize edilmiştir, önemli jelleşme gerçekleşmeden önce en uzun çalışma süresini sağlamak için. 1.0 pascal saniyelik viskoziteye kadar yaklaşık 20 dakika vardır. Taramalı elektron mikroskobu görüntüleri, resorsinol formaldehitin in pirozizden sonra bor karbür parçacıkları üzerinde oluşan mekansal olarak düzgün karbon ağının kanıtlarını göstermektedir.
Çeşitli işlem aşamalarında, örneklerin X-ışını kırınımı da pirolyz sonrası grafit zirvesinin büyümesini doğrular. Kesitli bir numunenin ek mikroskopisi, 2, 280 santigrat derecede sinterlendikten sonra nihai ürünün gözenekliliğini gösterir. Formaldehitkanserojen olduğunu unutmayın, ve onunla çalışmak son derece tehlikeli olabilir.
Bu nedenle, uygun kişisel koruyucu ekipman giyen ve iyi havalandırılan bir alanda çalışma, süspansiyonlar ele esastır. Bu videoyu izledikten sonra, umarım şimdi negatif katkı üretim süreci aşina, ve başarıyla karmaşık şekilli yeşil cisimler içine bor karbür süspansiyonlar gelcast olabilir, ve daha sonra tam yoğunlukları onları sinter.
