衡州工業(yè)陶瓷加工制造
發(fā)布時間：2023-06-17 01:35:48
衡州工業(yè)陶瓷加工制造
氧化鋁陶瓷加工的著色。以呈現(xiàn)不同的顏色。例如，在半導(dǎo)體集成電路中，用作封裝外殼的氧化鋁應(yīng)具有遮光性。因此，數(shù)碼管背板的Al2O3也要求為黑色，以保證數(shù)碼顯示清晰。為此，可以將 Fe2O3、CoO.Cr2O3、TiO2、MnO 和其他有色氧化物引入 Al2O3 中。Al2O3陶瓷的黑色是由于陶瓷中的Ti+在還原氣氛（H2）和高溫的作用下部分還原為Ti4+。Ti3+其實可以看作是結(jié)合電子的T1+，即Ti4+e-。這個束縛電子是弱束縛電子，可以看作是二氧化鈦中的“色心”，所以這類陶瓷呈現(xiàn)黑色。另一種常用的紅紫色Al2O3是在Al2O3陶瓷中引入Cr2O3和MnO。含1%左右的Cr2O3、Al2O3，陶瓷常呈紅色，因為固溶體α-Al2O3晶格中的Cr3+離子對可見光的藍(lán)綠色帶有很強(qiáng)的選擇性吸收，使體呈現(xiàn)出藍(lán)綠色互補(bǔ)顏色，即粉紅色。
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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)會隨著溫度的變化而相互轉(zhuǎn)換。在研磨運動時，隨著研磨盤和工件的相互摩擦，會使工件的溫度逐步升高，而研磨完成時，工件會逐步降溫，無疑這一溫度變化可能會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℃才會發(fā)生轉(zhuǎn)換成四方，再冷卻過程中轉(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)這個問題。對于超薄氧化鋯陶瓷來說，容易碎裂，塌邊，由于它屬于晶體材料，太薄會導(dǎo)致工件無法承受研磨設(shè)備所帶來的磨削力，在摩擦擠壓等過程中發(fā)生晶體破碎是很容易的。采用新的氧化鋯陶瓷固定方式，測試出了加壓系統(tǒng)，固定系統(tǒng)的值，使工件和研磨盤達(dá)到佳貼合狀態(tài)，以至于氧化鋯陶瓷研磨時不會承受過大的磨削力而導(dǎo)致工件破碎。以上這些，氧化鋯陶瓷研磨加工技術(shù)難點，都是氧化鋯本身所具有的特性所帶來的。
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氧化鋯陶瓷的著色方法--固形混合法。固形混合法是一種基于固體無知合成彩色氧化鋯的方法。即將著色劑、礦化劑等氧化物顆粒按一定的化學(xué)配比混合成穩(wěn)定氧化鋯粉體進(jìn)行混合球磨。在精密陶瓷加工這個過程中，固體顆粒被細(xì)化，晶格被扭曲。表面能增加。反應(yīng)能力增強(qiáng)，從而增加了燒結(jié)過程中的化學(xué)著色反應(yīng)。Etho等。采用Y-TZI固相混合，加入Co3O4、Cr2O3、TiO2、Al2O3等成功制備黑色氧化物結(jié)合陶瓷材料。但顏色穩(wěn)定性差，燒結(jié)溫度不能太高，著色劑揮發(fā)。嚴(yán)肅的。氧化鋁陶瓷廠家如果直接加入CoFe2O4，還可以制備黑色氧結(jié)陶瓷，從而避免使用重金屬鉻 (Briod, 1995)。使用微米級以ZrO2為原料，以鐠鋯黃料為著色劑，加入少量燒結(jié)助劑，可制備亮黃色氧化鋯陶瓷（張燦英2007），用偏釩酸銨代替鐠鋯黃料作為著色劑。
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將顆粒狀陶瓷坯體致密化并形成固體材料的技術(shù)方法叫燒結(jié)。燒結(jié)即將坯體內(nèi)顆粒間空洞排除，將少量氣體及雜質(zhì)有機(jī)物排除，使顆粒之間相互生長結(jié)合，形成新的物質(zhì)的方法。燒成使用的加熱裝置廣泛使用電爐。除了常壓燒結(jié)即無壓燒結(jié)外，還有熱壓燒結(jié)及熱等靜壓燒結(jié)等。連續(xù)熱壓燒結(jié)雖然提高產(chǎn)量，但設(shè)備和模具費用太高，此外由于屬軸向受熱，制品長度受到限制。熱等靜壓燒成采用高溫高壓氣體作壓力傳遞介質(zhì)，具有各向均勻受熱之優(yōu)點，很適合形狀復(fù)雜制品的燒結(jié)。由于結(jié)構(gòu)均勻，材料性能比冷壓燒結(jié)提高30～50%。比一般熱壓燒結(jié)提高10-15%。因此，一些高附加值氧化鋁陶瓷產(chǎn)品或國防軍工需用的特殊零部件、如陶瓷軸承、反射鏡、核燃料及槍管等制品、場采用熱等靜壓燒成方法。此外，微波燒結(jié)法、電弧等離子燒結(jié)法、自蔓延燒結(jié)技術(shù)亦正在開發(fā)研究中。
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氧化鋁陶瓷件的生產(chǎn)工藝過程一般是分為三個主要的步驟，要想保證它的質(zhì)量要每個環(huán)節(jié)都做好，首先是作為原材料的陶瓷粉末的制備。如果制造通用陶瓷瓷件，市場上有現(xiàn)成的噴霧干燥好的造粒粉；如果需要自己控制材料的配方，則需要購買球磨機(jī)和球以及噴霧干燥機(jī)。有了原材材料之后可以開始壓制成型了，對于小于2毫米的片狀產(chǎn)品，可以考慮使用膠凝成型的方法；而對于大于2毫米的陶瓷瓷件都可以考慮使用壓機(jī)壓制的方法成型。緊接著是燒結(jié)和加工，若是大批量燒結(jié)氧化鋁陶瓷的話可以用隧道窯連續(xù)生產(chǎn)；而加工主要是根據(jù)產(chǎn)品的復(fù)雜程度確定的，有些陶瓷是不需要加工的，開模成型可以直接銷售。
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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。若采用半自動或全自動干壓成型，對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粉體進(jìn)行處理、使其呈現(xiàn)圓球狀，以利于提高粉體流動性便于成型中自動充填模壁。此外，為減少粉料與模壁的摩擦，還需添加1～2%的潤滑劑，如硬脂酸，及粘結(jié)劑PVA。欲干壓成型時需對粉體噴霧造粒，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性。噴霧造粒后的粉體需要具備流動性好、密度松散，流動角摩擦溫度小于30℃。顆粒級配比理想等條件，以獲得較大素坯密度。