陶瓷材料成型工艺的研究新进展.pdfVIP

工业与实践 Industry 陶瓷材料成型工艺研究新进展 崔静涛 兰新哲 王碧侠 宋永辉 张 静 （西安建筑科技大学贵金属工程研究所 西安 710055） 摘 要:陶瓷制造经历数千年历史，当前阻碍陶瓷材料进一步发展的关键之一是成型工艺技术没有突破。本 文介绍了胶态成型、固体无模成型工艺及气态成型，对上述工艺的原理、工艺过程及特点进行比较，提出了陶瓷成 型工艺的关键问题。并介绍了水基非塑性浆料的注射成型新工艺。 关键词:陶瓷；胶态成型；固体无模成型；气态成型；胶态注射成型 (Precious Metals Engineering Institute， Abstract: nonplastic slurry of water base is introduced too. Keywords: forming [1] 1 前 言 的关键步骤 。 成型是陶瓷生产过程的一个重要步 骤。成型过程就是将分散体系（粉料、塑性物料、 陶瓷作为一种重要的结构材料，具有高强度、 浆料）转变为具有一定几何形状和强度的块体，也 高硬度、耐高温、耐腐蚀等优点，无论在传统工业 称素坯。成型的方法很多，本文主要介绍胶态成型 领域还是在新兴的高技术领域都有着广泛的应用。 工艺、固体无模成型工艺、陶瓷胶态注射成型技术 然而陶瓷所固有的高强度、高硬度等优点却同时给 这几种主要的陶瓷成型工艺的成型原理、基本工艺 陶瓷件的成型、加工带来了很多困难。因此研究各 及特点。不同形态的物料应用不同的成型方法。究 种陶瓷成型技术变得至关重要。 竟选择哪一种成型方法取决于对制品各方面的要求 粉料成型技术的目的是为了得到内部均匀和高 和粉料的自身性质（如颗粒尺寸、分布、表面 密度的坯体，提高成型技术是提高陶瓷产品可靠性 积）。 2007.5 Ceramics Science Art ·11· 工业与实践 Industryand Practice 在传统注浆成型的基础上，相继发展产生了新的压 2 胶态成型工艺 滤成型（Pressure Filtration）和离心注浆成型 （Centrifugal Casting），借助于外加压力和离心 2.1挤压成型（Extrusion）[2,3] 力的作用，来提高素坯的密度和强度，避免了注射 将粉料、粘结剂、润滑剂等与水均匀混合，然 成型中复杂的脱脂过程，但由于坯体均匀性差，因 后将塑性物料挤压出刚性模具即可得到管状、柱 而不能满足制备高性能高可靠性陶瓷材料的要求。 状、板状以及多孔柱状成型体。其缺点主要是物料 2.5流延成型（Tape Casting）[2] 强度低容易变形，并可能产生表面凹坑和起泡、开 流延成型是将粉料与塑化剂混合得到流动的粘 裂以及内部裂纹等缺陷。挤压成型用的物料以粘结 稠浆料，然后将浆料均匀地涂到转动着的基带上， 剂和水做塑性载体，尤其需用粘土以提高物料相容 或用刀片均匀地刷到支撑面上，形成浆膜，干燥后 性，故其广泛应用于传统耐火材料如炉管、护套管 得到一层薄膜，带膜厚度一般为0.01～1nm。60年 以及一些电子材料的成型生产。 代中期，Wentworth等首次将流延法用于铁电