UMo-Zr弥散燃料混合粘结介质去除工艺研究
2021-06-16马飞牟文武郭振强瑞柏强中国核动力研究设计院四川成都610213
化工管理 2021年12期
关键词:工艺
马飞,牟文武,郭振,强瑞,柏强(中国核动力研究设计院,四川 成都 610213)
0 引言
金属粉末混合和成型使用的粘结剂具有两个最基本的功能:增强流动与维持形状。粘结剂包含三个不同作用的部分:(1)流动性好的低分子、低熔点组元;(2)起骨架支撑作用的大分子、低熔点;(3)少量可改进粘结剂总体性能的添加剂(表面活性剂、增塑剂、润滑剂等)。文章采用的粘结剂的作用是将基体粉末颗粒紧紧粘附在微球表面,属于低熔点的有机物。本文拟采用的粘结剂去除方法为热脱脂方法,热脱脂就是在真空、氧化气氛或还原气氛下按照一定的工艺加热,使坯料内的粘结剂挥发或热分解成小分子有机物气体,热解的气体通过扩散或渗透方式传输到样品表面,从而达到去除目的[1-4]。热脱脂中,粘结剂会发生软化,熔融和热分解,并通过扩散、渗透和虹吸等方式脱除。
在整个脱脂过程中,粘结剂的脱除是由坯体表面逐步向坯体内部深入进行的,并在脱脂坯内形成孔道。早期阶段,粘结剂主要发生软化、熔融、扩散、渗透和蒸发,并产生表面开孔。当温度升高到粘结剂某一组元的热分解温度时,该粘结剂组元就会发生热分解,并产生大量的气体,在坯体内部形成内压,当内压大于坯体强度时坯体就发生开裂,提供了便利的通道,随着脱脂的进行,这些便利通道逐渐相互联通,最后就形成联通孔隙,热分解产生的气体也能顺利排出样品表面。加热速度不宜过快,避免在短时间内就产生大量的气体,这样就会造成坯体发生鼓泡、开裂和分层等缺陷。……
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