说说浆料行业(81-90)——浆料技术说说铝浆各类工艺问题

说说浆料行业(81)——浆料技术说说铝浆翘曲的解释
     接着到10年前后各类学院派的论文开始起了翘曲的研究,特别是有几篇硕士论文专门就翘曲这一个课题来做毕业论文的,可见这个翘曲还真不一般。当然铝浆这个产品本身就不一般,他不但为国内各个厂家贡献了几百篇的专利,还为各类高校老师们提供了几百篇的论文课题,使得一批批学士硕士甚至博士在铝浆大课题下纷纷毕业。
    学院派的介入使得整个翘曲就复杂化了,虽然当时工厂已有很好的产线解决之法。但学院派还是尽自己所长对翘曲进行了严格的物理模型建立,各类应力膨胀收缩数据方程的应用,使得没有很好理论及数学功底的人最好还是莫要看的好,因为越看越糊涂越看越搞不明白。
    这里面杜邦似乎曾经建立过一个翘曲模型,是对铝浆结构进行分层次而建立的结构模型,遗憾的是我一直没能看到这篇文章,不知谁找到了可以贡献出来大家一起探讨。
     学院派的论文虽然理论扎实数据详尽,对于原理原因探讨深刻,但都基本未能给出一个合理解决之法。
     反观来看还是没有各类专利来得实在有用。但不管你怎么讲,还是会有很多人对专利嗤之以鼻的。
     对于翘曲的专注恐怕还是要属杜邦了。国内不管是学院派还是各类厂家到13年后基本都很少关注这个问题了。当然这时大家也都基本解决掉了,按理杜邦也是解决掉的,但它最技术原理的极致追求似乎没有终点。
    13年杜邦的几篇关于翘曲水煮附着力的专利都很有分量,都对以前的各类思路进行了升级。以翘曲为例,它的新思路是延续那个难容物选用碱土金属的各类碳酸盐形式引入。这个引入方式的好处如下。
     第一避免了直接用气硅难分散的工艺问题。
     第二在高温下分解产生气体本身也是对应力释放的一种。
     第三高温分解产生的新相相对开始之处的颗粒将更细碎,而且在气体推动下可以大概均匀分散到铝粉颗粒表面从而达到那个气硅效果。
     这个思路的一个缺点是它会带来水煮的问题。
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  • 陶瓷 (2015-12-21 13:02:14)

    但这个思路的确可以给我们很多启发的。
       那就是物理化学原理明确指示的这个难熔添加物在具体添加形式上还是千变万化的,还是可做很多文章,还是有妙法可循的。
        这就是许多人总迷惑于原理和具体工艺实验之间,到底有没有原理,到底是原理没搞清还是工艺没处理好。有时工艺实验好的就非常蔑视原理,而有的原理清晰而在具体工艺上没做好的又开始怀疑原理。
         这些认识都是片面的,没有看出从原理到工艺是一个完整链条,这个链条上每个点本身也蕴含许多可做的文章。
        但不管如何原理是源头,任何时候都不能怀疑原理甚至蔑视。唯一要怀疑的是你首先用对原理么,第二原理用对的前提下在具体工艺层面上是否找对了材料及引入方式而正确体现了原理。
        特别是在许多原理非常清晰的问题上,这个引入方式就显得非常重要和巧妙了。
        看看碳纤维材料从科学角度各类原理结构都很清楚,而真正体现各家技术水平的就是各家在具体运用这些原理的生产工艺方式上。
         在此分开说工艺和原理,而似乎这个原理工艺本身也不该分不可分的。因为你在具体工作时是无法简单的脱离生产工艺说原理,也无法撇开原理而只说生产工艺。所以我们还是赞成邓老当年的两手硬的理论吧。
         看杜邦这个以碳酸盐引入的方式就很巧妙,虽然有水煮的问题。但这个思路本身却可以启发我们去找没有水煮问题的材料。
         可证实这个思路有效的案例还是儒兴。杜邦这个思路是13年前后的专利中提出的,但儒兴在06年前后就用这个思路解决了翘曲,非常的巧妙。
         从这个时间节点看杜邦似乎又有点模仿的意味。
  • 陶瓷 (2015-12-21 13:33:31)

    各类资料总结分析就到这,我们下面看看这个翘曲的具体原因解释。
        对于翘曲,大家首先会想到的是铝的膨胀系数和硅差的太大了,这个翘曲似乎是必然要产生的。而从膨胀系数的角度,任何适合铝浆的玻璃似乎膨胀系数也都是大于硅的。如此来看从膨胀系数角度似乎是无法解决翘曲的。
        膨胀系数是物质本身的属性似乎是无法更改了。但膨胀系数本身定义是一个整体物质本身的,而我们铝浆却是一个分散的小物体,只有这些个小物体形成一个完全整体时它才会体现出物质整体本身的特性来。而这个中间的过程就给了我们解决问题的空间。
         除了这个膨胀系数静态因素外,这个翘曲更多的是在烧结动态收缩过程中由于应力的集中而造成的。
        而看看铝浆两个必不可少的材料铝粉玻璃粉,最终这个收缩翘曲的产生似乎就产生于这两者的相互作用了。
        我们先描述下整个动力学过程,然后再分析整个过程的各个阶段及所能采取的抑制方法。
         铝浆我们基本上可以认为是玻璃粉软化出现液相溶解氧化铝膜促使铝粉之间互相扩散烧结,而在冷却时铝粉先凝固后表面重新氧化,此时的玻璃由于已溶解了一部分氧化铝粉在里面故软化点相对以前升高且溶解能力下降而也在铝粉凝固不久就开始固化收缩,而正是这个收缩将铝粉颗粒紧紧的拉在一起而产生应力形成翘曲,同时也对外显现相应的附着力。