Влияние состава шликера на свойства готовой керамики

Объектом исследования является исследование влияния состава шликера на свойства керамики. Цель работы: является снижение себестоимости подложки из ALN, за счет получение керамической без дефектной ленты толщиной 700 мкм. В процессе исследования проводились эксперименты по исследованию влияния растворителя на свойства шликера. Были приготовлены два состава шликера, отлиты методом литья на основу. В результате исследования были получены данные, сравнение которых показало влияние растворителя на свойства керамики.

РЕФЕРАТ …………………………………………………………………………………………………………………………. 9
ВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………………………………………………………….. 10
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ………………………………………………………………………………. 11
1.1 Свойства керамики из нитрида алюминия ……………………………………………………………….. 11
1.2 Способы получения порошка нитрида алюминия …………………………………………………….. 13
1.3 Область применения ……………………………………………………………………………………………….. 14
1.4 Способы формования AlN ………………………………………………………………………………………. 15
1.4.1 Методы выдавливания и вальцевания ……………………………………………………………….. 15
1.4.2 Метод гелевого литья ……………………………………………………………………………………….. 16
1.4.3 Метод шликерного литья ………………………………………………………………………………….. 17
1.4.4 Структурная технологическая схема………………………………………………………………….. 19
1.5 Характеристика материалов, применяемых для получения шликера ………………………… 21
1.5.1 Минеральная часть. …………………………………………………………………………………………… 21
1.5.2 Растворители …………………………………………………………………………………………………….. 22
1.5.3 Органическая часть …………………………………………………………………………………………… 24
1.5.4 Примеры составов шликера для литья керамической ленты ………………………………. 28
1.6 Описание физико-химических процессов, протекающих при термообработке ………….. 32
1.6.1 Особенности спекания керамики из нитрида алюминия …………………………………….. 32
1.6.2 Спекание нитрида алюминия с добавкой оксида иттрия …………………………………….. 34
ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ……………………………………………….. 37
2.1 Методы исследования …………………………………………………………………………………………….. 37
2.1.1 Растровый электронный микроскоп (РЭМ) ………………………………………………………… 37
2.1.2 Рентгеновская порошковая дифракция (XRD) РФА……………………………………………. 38
2.1.3 Измерение вязкости ………………………………………………………………………………………….. 40
2.1.4 Методика определения соотношений компонентов ……………………………………………. 44
2.1.5 Гидрастатическое взвешивание (определение плотности, пористости,
водопоглощения) ………………………………………………………………………………………………………. 44
2. 2 Характеристика сырьевых материалов для получения шликера ………………………………. 45
2.2.1 Минеральная часть ……………………………………………………………………………………………. 45
2.2.2 Растворитель …………………………………………………………………………………………………….. 47
2.2.3 Органическая часть …………………………………………………………………………………………… 48
ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ …………………………………………………………………… 50
3.1 Приготовление шликера ………………………………………………………………………………………….. 50
3.2 Описание установки для изучения кинетики испарения растворителя ……………………… 51
3.3 Влияние состава шликера на его реологические свойства ………………………………………… 52
3.4 Влияние времени вакуумирования на толщину отливаемой ленты …………………………… 57
3.5. Влияние времени вакуумирования на качество отлитой ленты………………………………… 59
3.6 Влияние состава шликера на качество отлитой ленты ……………………………………………. 60
3. 7 Характеристики готовой ленты ……………………………………………………………………………… 62
3.8 Рассмотрение поведения состава керамической массы в двойной диаграмме с
построением кривой плавкости …………………………………………………………………………………….. 62
3.9 Выводы…………………………………………………………………………………………………………………… 67
ГЛАВА 4 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ ………………………………………………………………………………………………… 70
4.1 Предпроектный анализ ……………………………………………………………………………………………. 70
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования …………………………………….. 70
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции ресурсоэффективности и
ресурсосберрежения …………………………………………………………………………………………………. 73
4.1.3 Диаграмма Исикава …………………………………………………………………………………………… 75
4.1.4 SWOT-анализ ……………………………………………………………………………………………………. 75
4.1.5 Оценка готовности проекта к коммерциализации ………………………………………………. 77
4.1.6 Методы коммерциализации результатов научно-технического исследования …….. 79
4.2 Инициация проекта …………………………………………………………………………………………………. 79
4.2.1. Цели и результат проекта …………………………………………………………………………………. 79
4.2.2. Организационная структура проекта ………………………………………………………………… 80
4.2.3. Ограничения и допущения проекта …………………………………………………………………… 81
4.3 Планирование научно-исследовательских работ ……………………………………………………… 81
4.3.1 Структура работ в рамках научного исследования …………………………………………….. 81
4.3.2 Определение трудоемкости выполнения работ ………………………………………………….. 83
4.3.3 Разработка графика проведения научного исследования ……………………………………. 83
4.3.4. Бюджет научно-технического исследования (НТИ) …………………………………………… 88
4.3.4.1 Расчет материальных затрат НТИ …………………………………………………………………… 88
4.3.4.2 Расчет затрат на оборудование для научно экспериментальных работ ……………… 88
4.3.4.3. Основная заработная плата исполнителей темы ……………………………………………… 90
4.3.4.4. Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) ………………………. 92
4.3.4.5. Накладные расходы……………………………………………………………………………………….. 92
4.3.4.6. Формирование бюджета затрат научно-исследовательского …………………………… 92
проекта …………………………………………………………………………………………………………………….. 92
4.3.5 Реестр рисков проекта ………………………………………………………………………………………. 93
4.4 Определение ресурсной, финансовой, бюджетной, социальной и …………………………….. 95
экономической эффективности исследования ……………………………………………………………….. 95
ГЛАВА 5 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ………………………………………………………….. 100
5.1 Производственная безопасность ……………………………………………………………………………. 100
5.1.1. Описание рабочего места ……………………………………………………………………………….. 101
5.1.2 Анализ вредных факторов при исследовании материалов ………………………………… 102
5.1.3 Анализ опасных факторов производственной среды ………………………………………… 106
5.2. Экологическая безопасность ………………………………………………………………………………… 108
5.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях……………………………………………………………….. 109
5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности…………………………. 111
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………………………………………………… 114
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СТУДЕНТА …………………………………………………………………………. 115
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ………………………………………………………….. 116
ПРИЛОЖЕНИЕ А …………………………………………………………………………………………………………. 122