Abstract
Water debinding technique for ceramic injection moulding is competitive for its high debinding rate and environmental friendliness. In this research, the relationship between debinding ratio and debinding time at different temperatures was determined. The results showed that the water debinding process could be divided into dissolution controlled stage and diffusion controlled stage. The apparent interdiffusion coefficient was defined to investigate the impact of the porosity and pores tortuosity on the diffusion. A unified equation valid for samples with different dimensions was deduced. In addition, the microstructure evolution of the green body during water debinding was characterised by formation of the connected porosity and variation of the pore size distribution.
Get full access to this article
View all access options for this article.
References
1.
Jayasinghe
S. N.
and
Edirisinghe
M. J.
Appl. Phys. A , 2005 , 80A , 701 –702 .
2.
Matar
S. A.
,
Edirisinghe
M. J.
,
Evans
J. R. G.
and
Twizell
E. H.
J. Am. Ceram. Soc. , 1996 , 79 , 749 –755 .
3.
Zhang
J. G.
,
Edirisinghe
M. J.
and
Evans
J. R. G.
Mater. Lett. , 1988 , 1 –2 , 15 –18 .
4.
Song
J. H.
,
Edirisinghe
M. J.
,
Evans
J. R. G.
and
Twizell
E. H.
J. Mater. Res. , 1996 , 11 , 830 –840 .
5.
Song
J. H.
,
Edirisinghe
M. J.
and
Evans
J. R. G.
Adv. Comput. Math , 1996 , 3 –4 , 325 –331 .
6.
Edirisinghe
M. J.
: Mater. Manuf Process. , 1997 , 12 , 609 –628 .
7.
Shaw
H. M.
and
Edirisinghe
M. J.
Philos. Mag. A , 1995 , 72A , 267 –280 .
8.
Song
J. H.
,
Evans
J. R. G.
,
Edirisinghe
M. J.
and
Twizell
E. H.
AIChE J. , 1996 , 42 , 1715 –1722 .
9.
Westcot
E. J.
,
Binet
C.
and
German
R. M.
Powder Metall , 2003 , 46 , 61 –67 .
10.
Chartier
T.
,
Ferrato
M.
and
Baumardat
J. F.
J. Am. Ceram. Soc. , 1995 , 78 , 1787 –1792 .
11.
Krug
S.
and
Evans
J. R. G.
J. Am. Ceram. Soc. , 1999 , 82 , 2094 –2100 .
12.
Krug
S.
,
Evans
J. R. G.
and J. H. H. ter MaatBr. Ceram. Trans. , 1999 , 98 , 178 –181 .
13.
Xie
Z. P.
,
Wang
L. L.
and
Yang
X. F.
Mater. Sci. Forum , 2007 , 561 –565 , 507 –510 .
14.
Chung
C. L.
and
Cao
M. Y.
Solid polymer solution binders for shaping of finely-divided inert particles ’, US patent no. 5665289 , 1997 .
15.
Omar
M. A.
,
Davies
H. A.
and
Messer
P. F.
J. Mater. Process. Technol , 2001 , 113 , 477 –481 .
16.
Park
M. S.
,
Kim
J. K.
,
Ahn
S.
and
Sung
H. J.
J. Mater. Sci. , 2001 , 36 , 5531 –5536 .
17.
Thomas
Y.
and
Marple
B. R.
Adv. Perform. Mater. , 1998 , 5 , 25 –41 .
18.
Huzzard
R. J.
and
Blackburn
S.
J. Eur. Ceram. Soc. , 1997 , 17 , 211 –216 .
19.
Huzzard
R. J.
and
Blackburn
S.
Br. Ceram. Trans. , 1999 , 98 , 49 –56 .
20.
Shaw
H. M.
,
Hutton
T. J.
and
Edirisinghe
M. J.
J. Mater. Sci. Lett. , 1992 , 11 , 1075 –1077 .
21.
Shaw
H. M.
and
Edirisinghe
M. J.
J. Eur. Ceram. Soc. , 1994 , 13 , 135 –142 .
22.
Shaw
H. M.
and
Edirisinghe
M. J.
J. Eur. Ceram. Soc. , 1995 , 15 , 109 –116 .
23.
Matar
S. A.
,
Edirisinghe
M. J.
,
Evans
J. R. G.
and
Twizell
E. H.
J. Mater. Res. , 1993 , 8 , 617 –625 .
24.
Matar
S. A.
,
Edirisinghe
M. J.
,
Evans
J. R. G.
,
Twizell
E. H.
and
Song
J. H.
J. Mater. Sci. , 1995 , 30 , 3805 –3810 .
25.
Song
J. H.
,
Evans
J. R. G.
,
Edirisinghe
M. J.
and
Twizell
E. H.
J. Mater. Res. , 2000 , 15 , 449 –457 .
26.
Barone
M. R.
and
Ulicny
J. C.
J. Am. Ceram. Soc. , 1990 ,73 , 3323 –3333 .
27.
Cima
M. J.
,
Lewis
J. A.
and
Devoe
A. D.
J. Am. Ceram. Soc. , 1989 , 72 , 1192 –1199 .
28.
Shaw
H. M.
,
Holding
S.
and
Edirisinghe
M. J.
J. Mater. Sci. Lett. , 1993 , 12 , 1227 –1230 .
29.
German
R. M.
: Int. J. Powder Metall , 1987 , 23 , 237 –245 .
30.
Song
J. H.
,
Evans
J. R. G.
,
Edirisinghe
M. J.
and
Twizell
E. H.
Int. Mater. Rev. , 1996 , 41 , 116 –128 .
31.
Shi
Z.
,
Guo
Z. X.
and
Song
J. H.
Acta Mater. , 2002 , 50 , 1937 –1950 .
32.
Lam
Y. C.
,
Ying
S. J.
,
Yu
S. C. M.
and
Tam
K. C.
Metall. Mater. Trans. A , 2000 , 31A , 2597 –2606 .
33.
Evans
J. R. G.
,
Edirisinghe
M. J.
,
Wright
M. J.
and
Crank
J. K.
Proc. Roy. Soc. Lond. A , 1991 , 432A , 321 –340 .
34.
Zielinski
J. M.
and
Duda
J. L.
AIChE J. , 1992 , 38 , 405 –415 .
35.
Matar
S. A.
,
Evans
J. R. G.
,
Edirisinghe
M. J.
and
Twizell
E. H.
J. Mater. Res. , 1995 , 10 , 2060 –2072 .
36.
Vetter
R.
,
van den Brand Horninge
W. R.
,
Vervoort
P. J.
,
Glabus
I. M.
,
Zhuang
L. Z.
and
Duszczyk
J.
Powder Metall , 1994 , 37 , 265 –71 .
37.
Krauss
V. A.
,
Oliveira
A. A. M.
,
Klein
A. N.
,
Al-Qureshi
H. A.
and
Fredel
M. C.
J. Mater. Process. Technol. , 2007 , 182 , 68 –273 .
38.
Kim
S. W.
,
Lee
H. W.
,
Song
H.
and
Kim
B. H.
Ceram. Int. , 1996 , 22 , 7 –14 .
39.
Lin
S. T.
and
German
R. M.
Powder Metall. Int. , 1989 , 21 , 19 –24 .
40.
Shivashankar
T. S.
and
German
R. M.
J. Am. Ceram. Soc. , 1999 , 82 , 1146 –52 .
41.
Yang
W. W.
,
Yang
K. Y.
and
Wang
M. C.
Ceram. Int. , 2003 , 29 , 745 –756 .
42.
Li
Y. M.
,
Jiang
F.
,
Zhao
L. G.
and
Huang
B. Y.
Mater. Sci. Eng. A , 2003 , A362 , 292 –299 .
43.
Epstein
N.
: Chem. Eng. Sci. , 1989 , 44 , 777 –779 .
44.
Matos
A. T.
,
Costa
L. M.
,
Fontes
M. P. F.
and
Martinez
M. A.
Trans. ASAE , 1999 , 42 , 903 –910 .