張家口工業(yè)陶瓷加工廠
發(fā)布時(shí)間:2024-04-07 01:19:30
張家口工業(yè)陶瓷加工廠
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)展起來的膠態(tài)原位固化成型技術(shù)。般來 說,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)過程中可能產(chǎn)生的開裂、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,但總的說來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。以及后來發(fā)展起來的凝膠往模成型、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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氧化鋁陶瓷材料在完成燒結(jié)后,一般都需進(jìn)行精加工,如可用作人工骨的制品要求表面有很高的光潔度、如鏡面一樣,以增加潤(rùn)滑性。由于氧化鋁陶瓷材料硬度較高,耐磨板需用更硬的研磨拋光磚材料對(duì)其作精加工,如碳化硅、碳化硼或金剛鉆等。通常采用由粗到細(xì)磨料逐級(jí)磨削到表面拋光,一般可采用小于1微米的氧化鋁微粉或金剛鉆膏進(jìn)行研磨拋光。此外激光加工及超聲波加工研磨及拋光的方法亦可采用。有些氧化鋁陶瓷零件需與其它材料作封裝處理。為了增強(qiáng)氧化鋁陶瓷力學(xué)強(qiáng)度,采取的技術(shù)手段是在氧化鋁陶瓷表面采用電子射線真空鍍膜、濺射真空鍍膜或化學(xué)氣相蒸鍍方法,鍍上一層硅化合物薄膜,在1200℃~1580℃的加熱處理,使氧化鋁陶瓷鋼化。強(qiáng)化后的氧化鋁陶瓷的力學(xué)強(qiáng)度可在原基礎(chǔ)上大幅度增長(zhǎng),獲得了具有超高強(qiáng)度的氧化鋁陶瓷。

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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(gè)主要的步驟,要想保證它的質(zhì)量要每個(gè)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(chǎng)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(gòu)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?jí)褐瞥尚土耍瑢?duì)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(duì)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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普通型氧化鋁陶瓷系按Al2O3含量不同分為99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品種,有時(shí)Al2O3含量在80%或75%者也劃為普通氧化鋁陶瓷系列。其中99氧化鋁瓷材料用于制作高溫坩堝、耐火爐管及特殊耐磨材料,如陶瓷軸承、陶瓷密封件及水閥片等;95氧化鋁瓷主要用作耐腐蝕、耐磨部件;85瓷中由于常摻入部分滑石,提高了電性能與機(jī)械強(qiáng)度,可與鉬、鈮、鉭等金屬封接,有的用作電真空裝置器件。氧化鋁陶瓷廠家談氧化鋁陶瓷的粉體制備。將入氧化鋁陶瓷廠家的氧化鋁粉按照不同的產(chǎn)品要求與不同成型工藝制備成粉體材料。粉體粒度在1μm以下,若制造高純氧化鋁陶瓷制品除氧化鋁純度在99.99%外,還需超細(xì)粉碎且使其粒徑分布均勻。采用擠壓成型或注射成型時(shí),粉料中需引入粘結(jié)劑與可塑劑,一般為重量比在10-30%的熱塑性塑膠或樹脂有機(jī)粘結(jié)劑應(yīng)與氧化鋁粉體在150-200溫度下均勻混合,以利于成型操作。

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同時(shí),還要控制好工藝的溫度,理想的方式是釉燒溫度確定比金屬陶瓷溫度低10℃,這樣能大大減小釉面發(fā)黑情況的出現(xiàn)。另外,通過改善黑色氧化鋁陶瓷表面的粗糙度也是一項(xiàng)有效的措施。改善氧化鋁陶瓷斷裂韌性的方式非常多,基本的一個(gè)思路是讓材料內(nèi)部出現(xiàn)長(zhǎng)柱狀晶粒,本方法是通過在α-Al2O3中加入燒結(jié)助劑來實(shí)現(xiàn)的,長(zhǎng)柱狀晶粒在材料內(nèi)部起到了纖維增強(qiáng)的作用,在斷裂過程中可能會(huì)出現(xiàn)橋接和拔出等增韌機(jī)制。同時(shí),經(jīng)歷的這種顯微結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)穿晶斷裂的方式,斷裂能比沿晶斷裂的方式更大,因此,表現(xiàn)為材料的宏觀斷裂韌性較高,不含氟化物添加劑的Al2O3陶瓷在1500℃~1600℃下燒結(jié)時(shí),不能生成氧化鋁柱晶,基本呈橢球狀或球狀。加入少量的氟化物,經(jīng)過高溫?zé)Y(jié),即可在組織內(nèi)部原位生成柱狀晶,這樣柱狀晶起到了纖維或晶須的強(qiáng)韌化作用。

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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。