凝胶注模制备的铝铜坯体脱脂过程及动力学 Thermal degradation mechanism and kinetics of aluminum-copper green bodies prepared by gelcasting

通过凝胶注模工艺,采用非水基凝胶体系,成功地制备铝铜坯体.通过扫描电镜观察脱脂前聚合物完全包裹粉末颗粒,脱脂后金属坯体中聚合物完全脱除.通过反应机理得出聚合物三维网络结构的化学式.采用热分析手段、热重和红外连用系统分析金属坯体的脱脂过程,根据Coats-Redfern方法对非等温热失重率曲线的数据进行动力学研究,建立动力学方程.在不同的升温速率下聚合物脱脂反应级数为1,活化能在79.86~108.63 k J·mol-1范围内,指前因子反应指数在106~107min-1,活化能的结果表明反应对温度和动力学比较敏感.脱脂主要分为两个阶段,在240~350℃主要是聚合物链段的分解,在350~470℃主要是聚合物网状结构的解聚和解交联反应,同时脱脂阶段主要产生CO2、CO、NO2和H2O挥发性气体.