Při výrobě keramických substrátů se používá keramický prášek, rozpouštědla, dispergátory, pojiva, změkčovadla a v případě potřeby odpěňovače a vyrovnávací činidla.
● Keramický prášek
Keramický prášek tvoří většinu licí suspenze a jeho vlastnosti mají přímý vliv na výkonnost konečného produktu'. Výběr keramického prášku je založen na následujících zásadách: (1) Přísně omezte obsah nečistot v keramickém prášku. Protože chemické složení a vlastnosti keramického prášku ovlivňují nebo dokonce kontrolují smrštění a mikrostrukturu slinutého materiálu, musí být obsah nečistot v keramickém prášku pečlivě kontrolován. (2) Přísně kontrolujte velikost a tvar částic keramického prášku. Velikost částic a tvar keramického prášku mají významný vliv na akumulaci částic a reologické charakteristiky suspenze'. Aby se částice prášku zhutnily v keramickém zeleném tělese, musí být velikost částic co nejmenší; čím je však velikost částic menší, tím je specifický povrch větší a je zapotřebí více organických přísad, což má za následek zvýšené smrštění keramického slinování a snížení hustoty slinutého tělesa. Obecně je optimální rozsah velikosti keramických částic 1-4μm, měrný povrch je 2-5m2/g a tvar částic je sférický.
● Rozpouštědlo
Primárním účelem rozpouštědla' je rozpustit pojiva, změkčovadla a další přísady, rozptýlit částice prášku a dát suspenzi odpovídající viskozitu. Před výběrem rozpouštědla je třeba zvážit následující úvahy: (1) Je schopen dispergovat dispergátor, pojivo a změkčovadlo; (2) Je schopen dispergovat keramický prášek; (3) Udržuje chemickou stabilitu v kejdě a brání chemickým reakcím s práškem; (4) Udržuje správnou viskozitu kalu; (5) Je schopen se odpařovat a hořet při správné teplotě; (6) Zajišťuje, aby polotovar ztuhl bez závad; (7) Použití je bezpečné, znečištění životního prostředí je minimální a náklady jsou nízké. Často se používají binární organická rozpouštědla, jako je ethanol/methylalkohol, ethanol/voda a ethanol/trichlorethylen.
● Disperzní agent
Míra, v jaké je keramický prášek dispergován v rozpouštědle, má zásadní vliv na výkon zeleného tělesa'. Vzhledem k malé velikosti a vysoké povrchové energii částic prášku používaných při lití do forem mají částice prášku sklon k polymeraci, čímž je kaše nestabilní. V důsledku toho musí licí suspenze obsahovat specifickou disperzi, která omezuje stupeň agregace částic a pevnost aglomerátu. Hlavní úlohou dispergátoru' je zvlhčit povrch keramického prášku, zmenšit částice' povrchovou potenciální energii a zvýšit potenciální bariéru mezi částicemi, což vše přispívá ke stabilizaci suspenze'. Fosfátové estery, ethoxyláty, sleďový olej, polyakrylová kyselina, polymethakrylová kyselina a amonné soli jsou často používanými dispergačními činidly.
● Změkčovadla a pojiva
Pojivo se používá ke spojení keramických částic a dodává zelenému tělu sílu. Je třeba poznamenat, že zvolené pojivo musí odpovídat rozpouštědlu následujícími způsoby: musí napomáhat těkavosti rozpouštědla a nesmí vytvářet bubliny; musí mít nižší teplotu plastického přechodu, aby bylo zajištěno, že při pokojové teplotě nedojde ke kondenzaci; musí být schopen stabilizovat suspenzi a inhibovat tvorbu částic. Funkce vyrovnání&č. 39; Změkčovadlo se používá k zajištění flexibility surového filmu' ke snížení teploty skelného přechodu pojiva' a k zajištění toku pojiva při nižší teplotě. Když jsou molekuly řetězce vystaveny vnější síle, navíjejí se a natahují, čímž se zvyšuje stupeň deformace. PVB/DBP a PVA/PEG jsou nejčastěji používanými kombinacemi pojiv a změkčovadel, ačkoli se používají i další dvě kombinace změkčovadel, jako je PVB/DBP + DOP.
