W procesie produkcji podłoży ceramicznych stosowane są proszki ceramiczne, rozpuszczalniki, dyspergatory, spoiwa, plastyfikatory, a tam gdzie jest to wymagane odpieniacze i środki wyrównujące.
● Proszek Ceramiczny
Proszek ceramiczny stanowi większość zaczynu odlewniczego, a jego właściwości mają bezpośredni wpływ na wydajność produktu końcowego'. Wybór proszku ceramicznego opiera się na następujących zasadach: (1) Ściśle ograniczyć zawartość zanieczyszczeń w proszku ceramicznym. Ponieważ skład chemiczny i właściwości proszku ceramicznego będą wpływać lub nawet kontrolować skurcz i mikrostrukturę spiekanego materiału, zawartość zanieczyszczeń w proszku ceramicznym musi być dokładnie kontrolowana. (2) Ściśle kontroluj rozmiar i kształt cząstek proszku ceramicznego. Wielkość i kształt cząstek proszku ceramicznego mają istotny wpływ na akumulację cząstek i właściwości reologiczne zawiesiny'. W celu zagęszczenia cząstek proszku w surowym materiale ceramicznym, wielkość cząstek musi być jak najmniejsza; jednakże im mniejszy rozmiar cząstek, tym większa powierzchnia właściwa i więcej wymaganych dodatków organicznych, co skutkuje zwiększonym skurczem ceramicznym podczas spiekania i zmniejszoną gęstością spiekanej masy. Ogólnie optymalny zakres wielkości cząstek ceramicznych wynosi 1-4 μm, powierzchnia właściwa to 2-5 m2/g, a kształt cząstek jest kulisty.
● Rozpuszczalnik
Głównym celem rozpuszczalnika' jest rozpuszczanie spoiw, plastyfikatorów i innych dodatków, rozpraszanie cząstek proszku i nadawanie zawiesiny odpowiedniej lepkości. Przed dokonaniem wyboru rozpuszczalnika należy wziąć pod uwagę następujące kwestie: (1) Jest zdolny do dyspergowania dyspergatora, spoiwa i plastyfikatora; (2) Jest zdolny do dyspergowania proszku ceramicznego; (3) utrzymuje stabilność chemiczną w gnojowicy, zapobiegając reakcjom chemicznym z proszkiem; (4) Utrzymuje odpowiednią lepkość gnojowicy; (5) Jest zdolny do odparowania i wypalenia w odpowiedniej temperaturze; (6) Zapewnia, że półfabrykat zestala się bez wad; (7) Jest bezpieczny w użyciu, zanieczyszczenie środowiska jest minimalne, a koszt niewielki. Często stosuje się binarne rozpuszczalniki organiczne, takie jak etanol/alkohol metylowy, etanol/woda i etanol/trichloroetylen.
● Środek dyspersyjny
Stopień zdyspergowania proszku ceramicznego w rozpuszczalniku ma duży wpływ na wydajność surowej masy'. Ze względu na mały rozmiar i wysoką energię powierzchniową cząstek proszku stosowanych w formowaniu odlewniczym, cząstki proszku mają skłonność do polimeryzacji, co sprawia, że zawiesina jest niestabilna. W rezultacie zawiesina odlewnicza musi zawierać określoną dyspersję, która ogranicza stopień agregacji cząstek i wytrzymałość aglomeratu. Głównym zadaniem dyspergatora' jest nawilżanie powierzchni proszku ceramicznego, zmniejszanie ilości cząstek' powierzchniową energię potencjalną i podnoszą potencjalną barierę między cząstkami, z których wszystkie przyczyniają się do stabilizacji zawiesiny'. Estry fosforanowe, etoksylany, olej śledziowy, kwas poliakrylowy, kwas polimetakrylowy i sole amonowe są często stosowanymi dyspergatorami.
● Plastyfikatory i spoiwa
Spoiwo służy do łączenia cząstek ceramicznych i nadaje surowej masie wytrzymałość. Należy zauważyć, że wybrane spoiwo musi odpowiadać rozpuszczalnikowi w następujący sposób: musi sprzyjać ulatnianiu się rozpuszczalnika i nie generować pęcherzyków; musi mieć niższą temperaturę zejścia plastycznego, aby w temperaturze pokojowej nie dochodziło do kondensacji; musi być w stanie stabilizować zawiesinę i hamować tworzenie się cząstek. Funkcja rozliczenia'. Plastyfikator służy do zagwarantowania elastyczności czystej folii', obniżenia temperatury zeszklenia spoiwa' oraz do płynięcia spoiwa w niższej temperaturze. Pod wpływem siły zewnętrznej cząsteczki łańcucha zwijają się i rozciągają, zwiększając stopień odkształcenia. PVB/DBP i PVA/PEG to najczęściej stosowane kombinacje spoiwa i plastyfikatora, chociaż wykorzystuje się również dwie inne kombinacje plastyfikatorów, takie jak PVB/DBP+DOP.
