淮北工業(yè)陶瓷加工工程
發(fā)布時(shí)間：2022-10-17 01:45:31
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1）普通陶瓷。普通陶瓷是指粘土類陶瓷，由粘土、長(zhǎng)石、石英配比燒制而成，其性能取決于三種原料的純度、粒度與比例。一般質(zhì)地堅(jiān)硬、耐腐蝕、不氧化、不導(dǎo)電，能耐一定的高溫且加工成形性好。應(yīng)用：工業(yè)上普通陶瓷主要用于絕緣用的電瓷、對(duì)酸堿要求較高的化學(xué)瓷、承載要求較低的結(jié)構(gòu)零件用瓷等，如絕緣子、耐腐蝕容器，管道及日常生活中的裝飾瓷、餐具等。2）氧化鋁陶瓷。該陶瓷是以AL2O3為主要成分的陶瓷（AL2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)分成>45%).根據(jù)瓷坯中主晶相的不同，可分為剛玉瓷、剛玉一莫來石瓷和莫來石瓷等；也可按AL2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分成75瓷、95瓷和99瓷等。應(yīng)用：氧化鋁瓷熔點(diǎn)高、硬度高、強(qiáng)度高、且具有良好的抗化學(xué)腐蝕能力和介質(zhì)介電性能。但脆性大、抗沖擊性能和抗熱震性差，不能承受環(huán)境溫度的劇烈變化。可用于制造高溫爐的爐管、爐襯、內(nèi)燃機(jī)的火花塞等，還可制造高硬度的切削刀具，又是制造熱電偶絕緣套管的良好材料。
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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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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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3）碳化硅陶瓷。碳化硅陶瓷的特點(diǎn)是高溫強(qiáng)度大，具有很高的熱傳導(dǎo)能力，耐磨、耐蝕、抗蠕變性能高，常被用做國(guó)防、宇航等科技領(lǐng)域中的高溫?zé)Y(jié)材料，即用于制造火箭尾噴管的噴嘴、澆注金屬用的喉嘴及熱電偶套管、爐管等高溫零件。應(yīng)用：由于熱傳導(dǎo)能力高，還可用于制造氣輪機(jī)的葉片、軸承等高溫強(qiáng)度零件，以及用做高溫?zé)峤粨Q器的材料、核燃料的包封材料等。4）氧化鋰陶瓷。氧化鋰陶瓷制品的主晶相為鋰霞石(Li2O·Al2O3·2SiO2)和鋰輝石(Li2O·Al2O3·4SiO2)，其特點(diǎn)是熱膨脹系數(shù)低(100~1000℃范圍內(nèi)為-0.03×10/℃~ 4.08×10/℃)，抗熱震性良好。Li2O是一種網(wǎng)絡(luò)外體氧化物，有加強(qiáng)玻璃網(wǎng)絡(luò)的作用，可有效提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性。
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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(duì)溫度變化的抵抗力，需要是其熱性能和機(jī)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(shí)破裂。在此基礎(chǔ)上，對(duì)脆性陶瓷材料特殊抗熱震性的評(píng)價(jià)理論提出了兩種觀點(diǎn)。一個(gè)是基于熱彈性理論。據(jù)說材料的原始強(qiáng)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(qiáng)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(shí)際抗熱震性，可以適當(dāng)降低材料的熱容量和密度。
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氧化鋁陶瓷廠家的成型方法。氧化鋁陶瓷制品成型方法有干壓、注漿、擠壓、冷等靜壓、注射、流延、熱壓與熱等靜壓成型等多種方法。近幾年來國(guó)內(nèi)外又開發(fā)出壓濾成型、直接凝固注模成型、凝膠注成型、離心注漿成型與固體自由成型等成型技術(shù)方法。不同的產(chǎn)品形狀、尺寸、復(fù)雜造型與精度的產(chǎn)品需要不同的成型方法。常用成型介紹：1、干壓成型：氧化鋁陶瓷干壓成型技術(shù)限于形狀單純且內(nèi)壁厚度超過1mm，長(zhǎng)度與直徑之比不大于4∶1的物件。成型方法有單軸向或雙向。壓機(jī)有液壓式、機(jī)械式兩種，可呈半自動(dòng)或全自動(dòng)成型方式。壓機(jī)較大壓力為200Mpa。產(chǎn)量每分鐘可達(dá)15～50件。由于液壓式壓機(jī)沖程壓力均勻，故在粉料充填有差異時(shí)壓制件高度不同。而機(jī)械式壓機(jī)施加壓力大小因粉體充填多少而變化，易導(dǎo)致燒結(jié)后尺寸收縮產(chǎn)生差異，影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此干壓過程中粉體顆粒均勻分布對(duì)模具充填非常重要。充填量準(zhǔn)確與否對(duì)制造的氧化鋁陶瓷零件尺寸精度控制影響很大。粉體顆粒以大于60μm、介于60～200目之間可獲自由流動(dòng)效果，取得好的壓力成型效果。