鶴壁精密陶瓷加工廠家
發(fā)布時(shí)間：2023-03-14 01:41:53
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成型是為了得到內(nèi)部均勻和密度高的陶瓷坯體，是陶瓷制備工藝中重要的一-個(gè)環(huán)節(jié)。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)陶瓷的成型技術(shù)在很大程度上決定了坯體的均勻性和制備復(fù)雜形狀部件的能力，促使陶瓷科學(xué)工作者不斷深人研究和探索新的成型工藝，如20世紀(jì)90年代發(fā)展起來(lái)的膠態(tài)原位固化成型技術(shù)。般來(lái) 說(shuō),具有高均勻性高密度以 及近凈尺寸的陶瓷坯體,可以有效地降低燒結(jié)溫度和坯體收縮，加快致密化進(jìn)程,減少燒結(jié)制品的機(jī)加工量，從而消除和控制燒結(jié)過(guò)程中可能產(chǎn)生的開(kāi)裂、變形、晶粒異常長(zhǎng)大等缺陷。工業(yè)陶瓷加工成型方法很多,但總的說(shuō)來(lái)可以歸納為以下三類:①干法壓制成型:如干壓成型(又稱模壓成塑)、冷等靜壓成型:②塑性成型:如擠壓成型(或稱擠出成型)、注射成現(xiàn)、熱壓轉(zhuǎn)皮機(jī)、扎類成工型③漿科成型，如注紫成型:流延成型。以及后來(lái)發(fā)展起來(lái)的凝膠往模成型、直接凝固注模成型等膠態(tài)原位固化成型新工藝。盡管干壓成型可能存在密梯度和不夠均勻，但由于其成型效率高,尺寸精確,成本低而成為-般結(jié)構(gòu)陶瓷產(chǎn)品成現(xiàn)工藝。冷等靜壓成型因可獲得高密度高均勻性及高強(qiáng)度的陶瓷坯體，從而成為高性能結(jié)構(gòu)陶瓷部件的主要成型方法，例如高壓鈉燈用透明陶瓷管、陶瓷軸承球等。
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氧化鋯陶瓷加工的特性。氧化鋯陶瓷常用的成型方法一般分為注漿成型方法和干壓成型方法。然后再1800度左右燒成。由此可見(jiàn)，氧化鋯陶瓷的成型是需要燒結(jié)的，一般有常壓燒結(jié)，熱壓燒結(jié)，熱等靜壓燒結(jié)，電火花燒結(jié)等。氧化鋯陶瓷需要埋在某些東西下燒結(jié)，這是為了隔絕空氣和增加壓力；隔絕空氣的話是為了防止高溫下陶瓷粉末和空氣里面的成分發(fā)生反應(yīng)。像是氧氣，還有空氣中的雜質(zhì)都會(huì)影響終的質(zhì)量的。
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注漿成型法：注漿成型是氧化鋁陶瓷使用較早的成型方法。由于采用石膏模、成本低且易于成型大尺寸、外形復(fù)雜的部件。注漿成型的關(guān)鍵是氧化鋁漿料的制備。通常以水為熔劑介質(zhì)，再加入解膠劑與粘結(jié)劑，充分研磨之后排氣，然后倒注入石膏模內(nèi)。由于石膏模毛細(xì)管對(duì)水分的吸附，漿料遂固化在模內(nèi)。空心注漿時(shí)，在模壁吸附漿料達(dá)要求厚度時(shí)，還需將多余漿料倒出。為減少坯體收縮量、應(yīng)盡量使用高濃度漿料。氧化鋁陶瓷漿料中還需加入有機(jī)添加劑以使料漿顆粒表面形成雙電層使料漿穩(wěn)定懸浮不沉淀。此外還需加入乙烯醇、甲基纖維素、海藻酸胺等粘結(jié)劑及聚丙烯胺、阿拉伯樹(shù)膠等分散劑，目的均在于使?jié){料適宜注漿成型操作。
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氧化鋯陶瓷存在三種晶型分別是單斜氧化鋯、四方氧化鋯和立方氧化鋯，并且這三種形態(tài)會(huì)隨著溫度的變化而相互轉(zhuǎn)換。在研磨運(yùn)動(dòng)時(shí)，隨著研磨盤(pán)和工件的相互摩擦，會(huì)使工件的溫度逐步升高，而研磨完成時(shí)，工件會(huì)逐步降溫，無(wú)疑這一溫度變化可能會(huì)影響氧化鋯晶型的變化。但是根據(jù)氧化鋯的特性，要達(dá)到1100℃才會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)換成四方，再冷卻過(guò)程中轉(zhuǎn)換成立方，所以只要我們控制住溫度，避免出現(xiàn)高溫，能避免出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題。對(duì)于超薄氧化鋯陶瓷來(lái)說(shuō)，容易碎裂，塌邊，由于它屬于晶體材料，太薄會(huì)導(dǎo)致工件無(wú)法承受研磨設(shè)備所帶來(lái)的磨削力，在摩擦擠壓等過(guò)程中發(fā)生晶體破碎是很容易的。采用新的氧化鋯陶瓷固定方式，測(cè)試出了加壓系統(tǒng)，固定系統(tǒng)的值，使工件和研磨盤(pán)達(dá)到佳貼合狀態(tài)，以至于氧化鋯陶瓷研磨時(shí)不會(huì)承受過(guò)大的磨削力而導(dǎo)致工件破碎。以上這些，氧化鋯陶瓷研磨加工技術(shù)難點(diǎn)，都是氧化鋯本身所具有的特性所帶來(lái)的。
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采用熱壓工藝成型的粉體原料則不需加入粘結(jié)劑。若采用半自動(dòng)或全自動(dòng)干壓成型，對(duì)氧化鋁陶瓷粉體有特別的工藝要求，需要采用噴霧造粒法對(duì)粉體進(jìn)行處理、使其呈現(xiàn)圓球狀，以利于提高粉體流動(dòng)性便于成型中自動(dòng)充填模壁。此外，為減少粉料與模壁的摩擦，還需添加1～2%的潤(rùn)滑劑，如硬脂酸，及粘結(jié)劑PVA。欲干壓成型時(shí)需對(duì)粉體噴霧造粒，其中引入聚乙烯醇作為粘結(jié)劑。上海某研究所開(kāi)發(fā)一種水溶性石蠟用作Al203噴霧造粒的粘結(jié)劑，在加熱情況下有很好的流動(dòng)性。噴霧造粒后的粉體需要具備流動(dòng)性好、密度松散，流動(dòng)角摩擦溫度小于30℃。顆粒級(jí)配比理想等條件，以獲得較大素坯密度。
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氧化鋁陶瓷加工硬度：AL203主要有α、β、γ三種結(jié)晶形態(tài)，其中α-AL203結(jié)晶形態(tài)中穩(wěn)定，1300℃時(shí)I3和γ結(jié)晶幾乎完全轉(zhuǎn)變?yōu)棣两Y(jié)晶。在α-AL203結(jié)晶形態(tài)中鋁離子與氧離子形成的原子鍵多為共價(jià)鍵、離子鍵或是它們的混合鍵，因此原子間的結(jié)合能很高且具有很強(qiáng)的方向性，其具體表現(xiàn)為材料脆性大、塑性變形小、易產(chǎn)生裂紋；其硬度相當(dāng)于碳化物硬質(zhì)合金的硬度，比鋼高好幾倍，通常高純度氧化鋁陶瓷密度可達(dá)398（Kg-m4），抗拉強(qiáng)度達(dá)260（MPa)，彈性模量在350-400（GPa）之間，抗壓強(qiáng)度為2930（MPa），特別是其硬度可達(dá)99HRA。99氧化鋁陶瓷強(qiáng)度、硬度有所降低，根據(jù)我們對(duì)實(shí)驗(yàn)樣件的測(cè)定，其常溫下硬度也達(dá)到70HRA。