日本產業(yè)技術綜合研究所尖端制造工藝研究部門成功地開發(fā)出了一種陶瓷技術,該技術使得只需添加不足過去一半的有機粘合劑,便可形成陶瓷。這種技術能夠有效地減少粘合劑在陶瓷生產工藝中的用量。
目前,為了使陶瓷成型,必須添加有機高分子粘合劑。聚乙烯醇(polyvinylal鄄cohol)、甲基纖維素(methylcellulose)、丙烯酸樹脂(acrylicresin)、瓊脂(agar)等最常用的粘合劑在燒結過程中被燃料后,作為其分解物就會而排放出二氧化碳。為了降低環(huán)境負荷,必須減少有機粘合劑的用量。
為了實現(xiàn)環(huán)保型陶瓷生產工藝,產綜研與該企業(yè)自平成15年度起,就各文章來源于華夏陶瓷網自投入一定的資金開始了聯(lián)合研究。具體的研究課題包括減少或不使用有機粘合劑的技術、低溫燒結技術,以及無燒結技術。過去的高分子有機粘合劑只是吸附在原料粒子的表面,或者接合不夠緊密,因此原料粒子之間的膠合強度不夠。另外,由于高分子有機粘合劑與原料粒子表面的親和性差,二者之間相互分離后,就會部分地發(fā)生凝固,因而就使有機粘合劑起不到有效的作用。為此,要想實現(xiàn)良好的成型特性,確保成型后的形狀保持特性,就必須大量添加有機粘合劑。

此次,首先在單分子層狀態(tài)下將反應性非常高的有機分子固定到陶瓷原料粒子的表面,然后再利用外部刺激使單分子層的有機粘合劑發(fā)生化學膠合,從而在全世界首次成功地實現(xiàn)了原料粒子之間直接通過化學膠合進行接合的結構。
另外,這是一項對陶瓷原料粒子表面處理的過程中,通過提高粒子表面的化學活性而實現(xiàn)的技術。由于有機粘合劑是以單分子層的狀態(tài)在原料粒子表面接合的,因此就能防止原料粒子與有機粘合劑的相互分離。相信這項技術的發(fā)明在陶瓷領域將會很好的應用。