การเตรียมเซอร์โคเนียความหนาแน่นสูงโดยกระบวนการฉีดขึ้นรูปวัสดุผงและการเผาผนึกโดยไม่ใช้ความดัน

Abstract

กระบวนการฉีดขึ้นรูปวัสดุผงและการเผาผนึกโดยไม่ใช้ความดัน สามารถใช้เตรียมชิ้นงานจากวัสดุเซรามิกชนิดเซอร์โคเนียที่มีความหนาแน่นมากกว่าร้อยละ 95 ของค่าความหนาแน่นตามทฤษฎีได้ ส่วนผสมสำหรับการฉีดขึ้นรูปประกอบด้วยผงเซอร์โคเนียที่มีขนาดอนุภาค 1 ไมโครเมตร ในปริมาณร้อยละ 38 โดยปริมาตร ตัวประสานที่ใช้ประกอบด้วยพอลิเอทิลีนไกลคอลซึ่งสามารถละลายน้ำได้ และพอลิไวนิลบิวทิรอลที่ถูกกำจัดด้วยการใช้ความร้อน ในอัตราส่วนร้อยละ 85 และ ร้อยละ 15 โดยน้ำหนัก การศึกษาการกำจัดตัวประสานโดยใช้น้ำพบว่า อุณหภูมิของน้ำส่งผลต่ออัตราการกำจัดตัวประสาน โดยเมื่อใช้น้ำที่มีอุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส จะสามารถกำจัดได้เร็วกว่านำที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส ค่าความแข็งแรงของชิ้นงานหลังจากฉีดขึ้นรูปและหลังการกำจัดตัวประสาน มีค่าเป็น 0.80 MPa และ 3.02 MPa ตามลำดับ ความหนาแน่นของชิ้นงานหลังเผามีค่าเพิ่มขึ้น เมื่อเพิ่มอุณหภูมิในการเผาตั้งแต่ 1300 1400 องศาเซลเซียส ชิ้นงานมีการหดตัวอยู่ในช่วงร้อยละ 22-25