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氧化鋯陶瓷生產(chǎn)工藝成型
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作者:pmtce820c
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發(fā)布時(shí)間: 2020-11-27
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氧化鋯陶瓷的成型有干壓成型、等靜壓成型、注漿成型、熱壓鑄成型、流延成型、注射成型、塑性擠壓成型、膠態(tài)凝固成型等。其中使用最廣泛的是注塑與干壓成型。除了以干壓為基礎(chǔ)的成型技術(shù)外，其它工藝成型的產(chǎn)品都要進(jìn)行脫脂排膠處理后方可入爐燒結(jié)，因?yàn)槌蓧撼尚屯獾钠渌に嚂诔尚蜁r(shí)在鋯粉里加入一定比例的塑化劑，這些塑化劑在產(chǎn)品成型后就必須去除，不然會對燒結(jié)出的產(chǎn)品造成嚴(yán)重的品質(zhì)影響。塑化劑主要為石蠟及其它高分子材料所構(gòu)成，要求這些材料在一定溫度下表現(xiàn)出具有很好的塑性與流動性，常溫下則要有一定的韌性及強(qiáng)度。 氧化鋯陶瓷可采用的燒結(jié)方法通常有：
氧化鋯陶瓷的成型有干壓成型、等靜壓成型、注漿成型、熱壓鑄成型、流延成型、注射成型、塑性擠壓成型、膠態(tài)凝固成型等。其中使用最廣泛的是注塑與干壓成型。
（1）注漿成型
注漿成型的成型過程包括物理脫水過程和化學(xué)凝聚過程，物理脫水通過多孔的石膏模的毛細(xì)作用排除漿料中的水分，化學(xué)凝聚過程是因?yàn)樵谑嗄１砻鍯aSO4 的溶解生成的Ca2+提高了漿料中的離子強(qiáng)度，造成漿料的絮凝。在物理脫水和化學(xué)凝聚的作用下，陶瓷粉體顆粒在石膏模壁上沉積成型。注漿成型適合制備形狀復(fù)雜的大型陶瓷部件，但坯體質(zhì)量，包括外形、密度、強(qiáng)度等都較差，工人勞動強(qiáng)度大且不適合自動化作業(yè)。
（2）熱壓鑄成型
熱壓鑄成型是在較高溫度下（60~100℃）使陶瓷粉體與粘結(jié)劑（石蠟）混合，獲得熱壓鑄用的料漿，漿料在壓縮空氣的作用下注入金屬模具，保壓冷卻，脫模得到蠟坯，蠟坯在惰性粉料保護(hù)下脫蠟后得到素坯，素坯再經(jīng)高溫?zé)Y(jié)成瓷。熱壓鑄成型的生坯尺寸精確，內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻，模具磨損較小，生產(chǎn)效率高，適合各種原料。蠟漿和模具的溫度需嚴(yán)格控制，否則會引起欠注或變形，因此不適合用來制造大型部件，同時(shí)兩步燒成工藝較為復(fù)雜，能耗較高。
（3）流延成型
流延成型是把陶瓷粉料與大量的有機(jī)粘結(jié)劑、增塑劑、分散劑等充分混合，得到可以流動的粘稠漿料，把漿料加入流延機(jī)的料斗，用刮刀控制厚度，經(jīng)加料嘴向傳送帶流出，烘干后得到膜坯。此工藝適合制備薄膜材料，為了獲得較好的柔韌性而加入大量的有機(jī)物，要求嚴(yán)格控制工藝參數(shù)，否則易造成起皮、條紋、薄膜強(qiáng)度低或不易剝離等缺陷。所用的有機(jī)物有毒性，會產(chǎn)生環(huán)境污染，應(yīng)盡可能采用無毒或少毒體系，減少環(huán)境污染。
脫脂排膠
除了以干壓為基礎(chǔ)的成型技術(shù)外，其它工藝成型的產(chǎn)品都要進(jìn)行脫脂排膠處理后方可入爐燒結(jié)，因?yàn)槌蓧撼尚屯獾钠渌に嚂诔尚蜁r(shí)在鋯粉里加入一定比例的塑化劑，這些塑化劑在產(chǎn)品成型后就必須去除，不然會對燒結(jié)出的產(chǎn)品造成嚴(yán)重的品質(zhì)影響。塑化劑主要為石蠟及其它高分子材料所構(gòu)成，要求這些材料在一定溫度下表現(xiàn)出具有很好的塑性與流動性，常溫下則要有一定的韌性及強(qiáng)度。 氧化鋯陶瓷可采用的燒結(jié)方法通常有：
⑴無壓燒結(jié)，
⑵熱壓燒結(jié)和反應(yīng)熱壓燒結(jié)
⑶熱等靜壓燒結(jié)（HIP）
⑷微波燒結(jié)
⑸超高壓燒結(jié)
⑹放電等離子體燒結(jié)（SPS）
⑺原位加壓成型燒結(jié)等。
常以無壓燒結(jié)為主。
（1）注漿成型
注漿成型的成型過程包括物理脫水過程和化學(xué)凝聚過程，物理脫水通過多孔的石膏模的毛細(xì)作用排除漿料中的水分，化學(xué)凝聚過程是因?yàn)樵谑嗄１砻鍯aSO4 的溶解生成的Ca2+提高了漿料中的離子強(qiáng)度，造成漿料的絮凝。在物理脫水和化學(xué)凝聚的作用下，陶瓷粉體顆粒在石膏模壁上沉積成型。注漿成型適合制備形狀復(fù)雜的大型陶瓷部件，但坯體質(zhì)量，包括外形、密度、強(qiáng)度等都較差，工人勞動強(qiáng)度大且不適合自動化作業(yè)。
（2）熱壓鑄成型
熱壓鑄成型是在較高溫度下（60~100℃）使陶瓷粉體與粘結(jié)劑（石蠟）混合，獲得熱壓鑄用的料漿，漿料在壓縮空氣的作用下注入金屬模具，保壓冷卻，脫模得到蠟坯，蠟坯在惰性粉料保護(hù)下脫蠟后得到素坯，素坯再經(jīng)高溫?zé)Y(jié)成瓷。熱壓鑄成型的生坯尺寸精確，內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻，模具磨損較小，生產(chǎn)效率高，適合各種原料。蠟漿和模具的溫度需嚴(yán)格控制，否則會引起欠注或變形，因此不適合用來制造大型部件，同時(shí)兩步燒成工藝較為復(fù)雜，能耗較高。
（3）流延成型
流延成型是把陶瓷粉料與大量的有機(jī)粘結(jié)劑、增塑劑、分散劑等充分混合，得到可以流動的粘稠漿料，把漿料加入流延機(jī)的料斗，用刮刀控制厚度，經(jīng)加料嘴向傳送帶流出，烘干后得到膜坯。此工藝適合制備薄膜材料，為了獲得較好的柔韌性而加入大量的有機(jī)物，要求嚴(yán)格控制工藝參數(shù)，否則易造成起皮、條紋、薄膜強(qiáng)度低或不易剝離等缺陷。所用的有機(jī)物有毒性，會產(chǎn)生環(huán)境污染，應(yīng)盡可能采用無毒或少毒體系，減少環(huán)境污染。
脫脂排膠
除了以干壓為基礎(chǔ)的成型技術(shù)外，其它工藝成型的產(chǎn)品都要進(jìn)行脫脂排膠處理后方可入爐燒結(jié)，因?yàn)槌蓧撼尚屯獾钠渌に嚂诔尚蜁r(shí)在鋯粉里加入一定比例的塑化劑，這些塑化劑在產(chǎn)品成型后就必須去除，不然會對燒結(jié)出的產(chǎn)品造成嚴(yán)重的品質(zhì)影響。塑化劑主要為石蠟及其它高分子材料所構(gòu)成，要求這些材料在一定溫度下表現(xiàn)出具有很好的塑性與流動性，常溫下則要有一定的韌性及強(qiáng)度。 氧化鋯陶瓷可采用的燒結(jié)方法通常有：
⑴無壓燒結(jié)，
⑵熱壓燒結(jié)和反應(yīng)熱壓燒結(jié)
⑶熱等靜壓燒結(jié)（HIP）
⑷微波燒結(jié)
⑸超高壓燒結(jié)
⑹放電等離子體燒結(jié)（SPS）
⑺原位加壓成型燒結(jié)等。
常以無壓燒結(jié)為主。
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