特种陶瓷制备工艺(4)

2021-02-21 14:51

使坯体内部结构均匀、致密,它是提高陶瓷产品可靠性的关键步骤。 成形过程就是将分散体系(粉料、塑性物料、浆料)转变为具有一定几何形状和强度的块体,也称素坯。 粉末的成形方法很多,如胶态成形工艺、 固体无模成形工艺、 陶瓷胶态注射成形等。不同形态的物料应用不同的成形方法。 究竟选择哪一种成形方法取决于对制品各方面的要求和粉料的自身性质(如颗粒尺寸、分布、表面积)。陶瓷材料的成形除将粉末压成一定形状外,还可以外加压力,使粉末颗粒之间相互作用,并减少孔隙度,使颗粒之间接触点产生残余应力(外加能量的储存)。 这种残余应力在烧结过程中, 是固相扩散物质迁移致密化的驱动力。没有经过冷成形压实的粉末, 即使在很高的温度下烧结,也不会产生致密化的制品。 经烧结后即可得到致密无孔的陶瓷,可见成形在陶瓷烧结致密化中的重要作用。 坯体成形的方法种类很多,如:

(1) 热压铸成形

热压铸成形也是注浆成形的一种, 但不同之处在于它是在坯料中混入石蜡,利用石蜡的热流特性,使用金属模具在压力下进行成形,冷凝后获得坯体的方法。 热压铸成形的工作原理如下: 先将定量石蜡熔化为蜡液再与烘干的陶瓷粉混合,凝固后制成蜡板,再将蜡板置于热压铸机筒内,加热熔化成浆料,通过吸铸口压入模腔,保压、去压、冷却成形,然后脱模取出坯体,热压铸形成的坯体在烧结之前须经排蜡处理。 该工艺适合形状复杂、精度要求高的中小型产品的生产,设备简单、操作方便、劳动强度小、生产效率高。 在特种陶瓷生产中经常被采用。 但该工艺工序比较复杂、耗能大、工期长,对于大而长的薄壁制品,由于其不易充满模具型腔而不太适宜。

(2) 挤压成形

将粉料、粘结剂、润滑剂等与水均匀混合,然后将塑性物料挤压出刚性模具即可得到管状、柱状、板状以及多孔柱状成形体。 其缺点主要是物料强度低容易变形,并可能产生表面凹坑和起泡、开裂以及内部裂纹等缺陷。 挤压成形用的物料以粘结剂和水做塑性载体, 尤其需用粘土以提高物料相容性,故其广泛应用于传统耐火材料,如炉管以及一些电子材料的成形生产。

(3) 流延成形

流延成形是将粉料与塑化剂混合得到流动的粘稠浆料,然后将浆料均匀地涂到转动着的基带上,或用刀片均匀地刷到支撑面上,形成浆膜,干燥后得到一层薄膜,薄膜


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