Связующие компоненты:

Для придания керамическим порошкам из непластичных тугоплавких соединений способности приобретать заданную форму, а также для сохранения после сушки вплоть до спекания вводится связка. В машиностроительной и др.тонкой керамике временными связками служат растворы, смеси и эмульсии. Выбор связок и их содержание определяются адгезионными свойствами порошков, их дисперсностью и хим.составом. Как правило временные связки содержат в себе неск. компонентов, т.е. вещества обладающие склеивающими свойствами, ПАВ, пластификаторы, эмульгаторы и антивспениватели. Иногда ограничиваются 2-мя компонентами, если склеивающие вещества обладают достаточными ПА свойствами. Выбор состава связок ограничен след. требованиями: 1.Компоненты связок не должны вступать в хим.взаимодействие с порошком (керамическим); 2.Компонеты связок должны быть химически совместимы между собой; 3.Количество связки для выборного вида формования должно быть минимальным; 4.Связки продукты их пиролиза или окисления (восстановления) не должны быть токсичны.

Связки должны легко удаляться в процессе обжига или до него, при этом имея минимальный остаток в виде золы или пиролиза.

На сегодняшний день широко исп. следующ. виды связок и ПАВ:

[1]Поливиниловый спирт: 4-5 %-ный раствор в воде, для сухого прессования; 15-20 %-ный раствор для пластичного формования.

+	–
высокая прочность заготовки; малый зольный остаток.	коробление при сушке; необходимость добавок, смазок и пластификаторов.

[2]Поливинилбутераль: исп.2-5 %-ный раствор в низкомолекулярных спиртах или толуоля, для полусухого прессования или в более высокой концентрации для пластических методов формования.

+	–
высокая прочность заготовки; малый зольный остаток.	коробление при сушке; необходимость добавок, смазок и пластификаторов.

[3]Полиэтиленгликоль и полиэфирные смолы: для полусухого и пластичного формования в качестве пластифицирующей добавки к клеям в растворах и эмульсиях.

+	–
низкая температура разложения; значительное повышение пластичности связок.	малая склеивающая способность.

[4]Эфиры целлюлозы: в пластичном формовании используют как пластификатор, а в шликерном литье в растворах как связка и стабилизатор, при изготовлении особо тонкостенных изделий сложной формы.

+	–
высокая пластичность; хорошая отделяемость от пресс-формы и гипса.	повышенная скорость гелеобразования; слабая склеивающая способность.

[5]Карбоксиметилцеллюлоза: для изготовления керамических тонких пленок в качестве пластификоторов.

+	–
высокая пластичность.	высокая стоимость.

[6]Крахмал: используется как стабилизатор шликеров. Пластификатор при прессовании, а также пластическом формовании.

+	–
эффективность в малых дозах; хорошая растворимость.	гелеобразование шликеров.

[7]Декстрин: используется для всех видов формования, в качестве пластификатора и связующего.

+	–
хорошая растворимость в воде.	нестабильность состава; высокая зольность.

[8]Термореактивные смолы на фенолоформальдегидной основе: спиртовые растворы для прессования и пластичного формования.

+	–
высокая прочность заготовки; отсутствие трещин.	коробление при сушке; зольный остаток (коксовый) в значительном количестве (необходимость доп.термообработки при t=400-450К и кроме того весьма высокая токсичность).

[9]Термопластичные смолы (полистирол, полиакрилы, полиакрилаты, полиацетаты): применяются в шликерном литье под давлением, пластичное формование с добавлением пластификаторов, гранулирование пресс-порошков высокой дисперсности.

Используются в качестве связующего в виде расплава или раствора в спиртах, иногда в виде эмульсии.

+	–
высокая прочность заготовки в сочетании с защитными от атмосферного воздействия свойствами.	высокая стоимость; нестабильность составов; различное количество и разнообразие мономеров.

[10]Парафины, воски, цезерены: используют пластичное формование, горячее литье под давлением. Применяется в качестве пластификатора обладающего связующими свойствами.

+	–
высокая пластичность; низкая стоимость; отсутствие прилипания к стенкам пресс-форм.	необходимость удаления перед обжигом; необходимость подогрева в процессе формования при постоянном контроле за темп.

[11]Каучуки, латексы: 5-15 %-ные растворы в органических растворителях или эмульсии, для прессования и прокатки тонких листов.

+	–
высокая эластичность заготовок; отсутствие взаимодействия с керамическими порошками любого состава.	значительный коксовый остаток.

[12]Олеиновая кислота и ее соли, антивспениватель, эмульгатор, разжижитель шликеров, а также пресс-порошков и пластичных масс на основе его пластических связующих.

+	–
достаточность весьма небольших количеств.	кислая или щелочная реакция шлкеров,за счет чего происходит быстрый износ гипсовых пресс-форм.

[13]Соли жирных кислот: стеараты, полимиаты, полиаты и на их основе глиталевые лаки. Добавляется в связующее для уменьшения коэффициента трения между частицей порошка и стенкой пресс-формы, а также предотвращение прилипания к стенкам пресс-формы, кроме того снижает вязкость связующего и пенообразование шликеров.

+	–
высокий поверхностно-активный эффект.	содержит зольный остаток, достаточно большое количество солей, металлов.

[14]Отходы целлюлозно-бумажного производства, на основе лигнасульфоновой кислоты и ее солей. Поверхностно-активные добавки отличающиеся свойствами пластификаторов связки. Применяются преимущественно для полусухого прессования.

+	–
низкая стоимость.	значительный зольный остаток и нестабильность составов.

Перечисленные компоненты связок окисляются или пиролизуются 500-800 ºC.

В ряде случаев можно выбрать компоненты связок,т.о. чтобы продукты пиролиза или окисления способствовали бы формованию необходимого состава и свойств готового изделия.Например: коксовый остаток фенолформальдегидных смол используют при формовании изделий из SiC,вступает взаимодействие с кремнием.В результате во время обжига,образуется вторичный карбид кремния,что способствует повышению прочности и плотности карбидо-кремниевой керамики.