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淺談特種陶瓷成型技術及混合工藝需求

    特種陶瓷材料在我國高新科技領域的應用層出不窮,因其具有金屬和塑料所不具備的耐高溫、耐摩損、耐腐蝕、高硬度、高精密度等優點,又在電子、超導、光學、生物、磁性、儲能等領域大顯身手,成為眾多高科技產業鏈上游的“材料黑金”。同時,高新技術領域對特種陶瓷的形狀和尺寸精度都有較高的要求。為了得到高性能的特種陶瓷,實現復雜形狀部件的精密成型,降低材料的制備、加工成本,特種陶瓷的制備成為其發展的重要課題。

    干法成型包括干壓成型、等靜壓成型、超高壓成型、粉末電磁成型等。濕法成型包括擠壓成型、注射成型、軋膜成型(壓延成型)、注漿成型、注凝成型、流延成型、直接凝固成型、膠態振動注模成型等。

    雙運動混合機用于干壓成型前端混合工藝,會有粘結劑、潤滑劑、快速劑、消泡劑、等成型添加劑添加,起其作用是讓混合均勻便于成型。雙運動混合相比較傳統混合工藝來說,混合均勻度更高,混合效率更高,裝載率更高,讓企業保證混合效率的情況下,大大的提高生產效率,同時。混合自動化的平臺的應用,能夠極大的節約成本人工,提高生產效率,保證產品的一致性,是未來發展的趨勢。

    干壓成型就是在陶瓷粉料中加入一定量的有機添加劑(粘結劑、潤滑劑、可塑劑、消泡劑、減水劑等),在外界壓力的作用下,使其在模具中成型。干壓成型法易于實現自動化,所以在工業生產中得到較大的應用。但成型過程中,常會因為徑向、軸向的壓力分布不均而引起坯體的分層,開裂、密度不均等現象也會經常發生。


干壓分類:

    等靜壓成型是通過施加各項同性壓力而使粉料一邊壓縮一邊成型的方法。根據成型溫度的不同,等靜壓成型又分為熱等靜壓成型和冷等靜壓成型。冷等靜壓是在常溫下對工件進行成型的等靜壓法。熱等靜壓是在指在高溫高壓下對工件進行等壓成型燒結的等靜壓法。

    超高壓成型是一種發展很快的成型方法,多用于納米陶瓷的成型中。納米陶瓷的粒徑受燒結溫度影響很大,燒結溫度越低,粒徑越小,越容易得到納米陶瓷;而通過加大成型壓力,提高素坯的初始密度,可以降低納米陶瓷的燒結溫度,因此超高壓成型應運而生。超高壓成型明顯地改變了素坯的燒結性能,從而更加容易得到納米陶瓷。

    粉末電磁壓制是一種利用強脈沖電磁力作用于粉末體使其致密化的高效率成型新工藝。這種方法通常用于金屬材料的成型,可獲得非常高的致密度。粉末電磁壓制法成型的樣品致密度均達到了95%以上,具有較好的壓電與介電性能。將粉料、粘接劑、潤滑劑等與水均勻混合充分混煉,然后利用液壓機推動活塞,將已塑化的坯料從擠壓嘴擠出。由于擠壓,嘴的內型逐漸縮小,活塞對泥團產生很大的擠壓力,使坯料致密并成型。擠壓成型得到的陶瓷膜管具有較大的孔隙率、密度和耐壓強度,且孔徑分布集中,氣體的滲透通量很大,是一種優良的陶瓷膜管。適于制造圓形、橢圓形、多邊形和其他異形斷裂面的管材或棒材。但物料強度低容易變形,存在可能產生表面凹坑和起泡、開裂及內部裂紋等問題。



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