漯河精密陶瓷加工制造
發(fā)布時間:2022-04-14 01:48:34
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氧化鋯陶瓷加工材料性能①具有熱應(yīng)力的熱性能 ②力學(xué)性能。氧化鋯材料的幾何形狀和環(huán)境介質(zhì)的大小也影響陶瓷材料的熱應(yīng)力。因此,抗熱震性代表陶瓷材料對溫度變化的抵抗力,需要是其熱性能和機械性能的綜合反映。工業(yè)陶瓷加工材料的熱震損傷包括:直接熱震下的開裂和剝落;熱沖擊下的瞬時破裂。在此基礎(chǔ)上,對脆性陶瓷材料特殊抗熱震性的評價理論提出了兩種觀點。一個是基于熱彈性理論。據(jù)說材料的原始強度無法抵抗由熱沖擊引起的熱應(yīng)力,導(dǎo)致材料的“熱沖擊斷裂”。根據(jù)這一理論,陶瓷材料需要具有導(dǎo)熱性、高強度、低熱膨脹系數(shù)、泊松比、楊氏彈性模量、粘度和熱輻射系數(shù)的組合,并且具有高的熱沖擊斷裂能力。此外,為了提高陶瓷材料的實際抗熱震性,可以適當降低材料的熱容量和密度。

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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(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,加快致密化進程,減少燒結(jié)制品的機加工量,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、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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顏色是另一種使陶瓷具有多種應(yīng)用的光學(xué)特性。當精密陶瓷加工材料中的某些離子含有容易激發(fā)的電子時,可見光范圍內(nèi)的光可能會被吸收。這時,陶瓷呈現(xiàn)出一種顏色。這種情況主要發(fā)生在具有單一填充的 d 層(如 v.Cr、Mn.Fe.Ni.Cu. 或 f 層(稀土元素))的過渡元素中,它們相對不穩(wěn)定。它們的能量較高,需要的能量較多,可以用較少的能量激發(fā),因此可以選擇性吸收可見光,如C+離子,并略微收集橙色、黃色和部分綠光,呈現(xiàn)紫藍色;Ni2+通過紫光和紅光吸收其他光,形成紫灰色;Cu+ 離子吸收紅、橙、黃和紫光,允許藍色和綠色通過:Ce等稀土元素在藍紫色處有羽狀吸收,呈黃色;Nd3+(釹)吸收橙色和黃色,呈現(xiàn)紅紫色。

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另一種基于混凝土斷裂力學(xué)概念的理論,即熱彈性應(yīng)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(yīng)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(yīng)力集中。作為氧化鋯陶瓷材料,它具有高溫力學(xué)性能、高熔點、化學(xué)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(guān)鍵指標。

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氧化鋁陶瓷材料在完成燒結(jié)后,一般都需進行精加工,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。通常采用由粗到細磨料逐級磨削到表面拋光,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。為了增強氧化鋁陶瓷力學(xué)強度,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。強化后的氧化鋁陶瓷的力學(xué)強度可在原基礎(chǔ)上大幅度增長,獲得了具有超高強度的氧化鋁陶瓷。