六安精密陶瓷加工工程
發(fā)布時間：2024-08-06 01:16:18
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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、外形復雜的部件。注漿成型的關鍵是氧化鋁漿料的制備。通常以水為熔劑介質，再加入解膠劑與粘結劑，充分研磨之后排氣，然后倒注入石膏模內(nèi)。由于石膏模毛細管對水分的吸附，漿料遂固化在模內(nèi)。空心注漿時，在模壁吸附漿料達要求厚度時，還需將多余漿料倒出。為減少坯體收縮量、應盡量使用高濃度漿料。氧化鋁陶瓷漿料中還需加入有機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、海藻酸胺等粘結劑及聚丙烯胺、阿拉伯樹膠等分散劑，目的均在于使?jié){料適宜注漿成型操作。
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將顆粒狀陶瓷坯體致密化并形成固體材料的技術方法叫燒結。燒結即將坯體內(nèi)顆粒間空洞排除，將少量氣體及雜質有機物排除，使顆粒之間相互生長結合，形成新的物質的方法。燒成使用的加熱裝置廣泛使用電爐。除了常壓燒結即無壓燒結外，還有熱壓燒結及熱等靜壓燒結等。連續(xù)熱壓燒結雖然提高產(chǎn)量，但設備和模具費用太高，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，具有各向均勻受熱之優(yōu)點，很適合形狀復雜制品的燒結。由于結構均勻，材料性能比冷壓燒結提高30～50%。比一般熱壓燒結提高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，微波燒結法、電弧等離子燒結法、自蔓延燒結技術亦正在開發(fā)研究中。
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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-個環(huán)節(jié)。因為結構陶瓷的成型技術在很大程度上決定了坯體的均勻性和制備復雜形狀部件的能力，促使陶瓷科學工作者不斷深人研究和探索新的成型工藝，如20世紀90年代發(fā)展起來的膠態(tài)原位固化成型技術。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溫度和坯體收縮，加快致密化進程,減少燒結制品的機加工量，從而消除和控制燒結過程中可能產(chǎn)生的開裂、變形、晶粒異常長大等缺陷。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)、熱壓轉皮機、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-般結構陶瓷產(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度的陶瓷坯體，從而成為高性能結構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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氧化鋯陶瓷是以ZrO2金屬氧化物為主要原料經(jīng)高溫燒結而成的一種特殊陶瓷制品，具有高硬度耐磨耐高溫特性、良好的電氣絕緣與耐熱沖擊性能，具備大多數(shù)陶瓷不具備的高韌性，能夠有效降低陶瓷碎裂概率。氧化鋯陶瓷原料制備簡單加工工藝完善，其應用范圍非常廣泛，被制作為手機后蓋、機械零件、陶瓷牙齒、陶瓷刀具等。在氧化鋯陶瓷注塑工藝過程中，胚體脫脂的加熱速率通常為3至5℃/b，約為5至10天。但是，當在0.5MPa的保護氣氛下進行時，可以在40小時內(nèi)完成脫脂。熱工程等參數(shù)可根據(jù)陶瓷的種類確定，燒結時的線收縮率在20％左右，復雜形狀或厚壁的工作容易在燒結過程中產(chǎn)生裂縫，應注意防止燒結。用于注射成型的氧化鋯陶瓷顆粒通常由80-90％粉末和10-20％粘合劑組成。
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另一種基于混凝土斷裂力學概念的理論，即熱彈性應變能材料能裂成核并傳播以及表面新需要的能量，裂紋形成并開始擴展，從而對材料造成熱沖擊損傷。氧化鋁陶瓷廠家根據(jù)這一理論，具有良好抗熱震性的材料應符合較高的彈性模量和較低的強度。通過這種方法，可以發(fā)現(xiàn)上述要求與熱震破裂能力完全相反。此外，可以提高陶瓷材料的實際斷裂性能，提高材料的實際斷裂韌性，這顯然有助于提高材料的損傷能力。此外，還存在一定數(shù)量的微裂紋，這對提高熱震損傷性能有很大幫助。例如，對于孔隙率為10%至20%的密度陶瓷，熱膨脹裂紋的形成通常受到孔隙阻力的影響，鈍化裂紋和孔隙的存在有助于降低應力集中。作為氧化鋯陶瓷材料，它具有高溫力學性能、高熔點、化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。因此，它經(jīng)常在高溫條件下使用，因此其熱沖擊性能也是其性能的關鍵指標。