特种陶瓷的成型方法.pdf

特种陶瓷的主要成型方法可分为： ①① 压力成型方法压力成型方法，，如干压成型如干压成型、、冷等静压成型冷等静压成型、、干袋式干袋式 等静压成型等。 ② 可塑成型方法，如可塑毛坯挤压、轧膜成型等。 ③ 浆料成型方法，如料浆浇注、离心浇注、流延成型、 热压铸等热压铸等。。 ④ 注射成型。 ⑤ 其他成型方法。如压滤法、固体自由成型制备技术、 直接凝固注模成型直接凝固注模成型、、温度诱导成型温度诱导成型、、电泳沉积成型等电泳沉积成型等。。 第三节第三节 成型工艺成型工艺 一、压力成型方法 所谓压力成型是用粉料，即以固体颗粒为原料在一定的 压力下进行成型的方法，也叫模压成型或干压成型。 为了减少摩擦和增加强度为了减少摩擦和增加强度，，粉料中可能含有少量液体粉料中可能含有少量液体、、 粘结剂包裹在颗粒外面。粘结剂含量较低（一般为 7～ 8％ ）。 （一）干压成型 干压成型又称模压成型，是将粉料经过造粒、流动性好，颗粒级配 合适的粉料合适的粉料，，装入模具内装入模具内，，通过压机的柱塞施以外加压力通过压机的柱塞施以外加压力，，使粉料压使粉料压 成制一定形状的坯体的方法。 这是最常用的成型方法之一。由于粉末 颗粒之间颗粒之间，，粉末与模冲粉末与模冲、、模壁之间的摩擦模壁之间的摩擦，，使压制压力损失使压制压力损失，，造成压造成压 坯密度分布的不均匀。单向压制时，密度沿高度方向降低。 单向压制及压坯密度沿高度的分布 第三节第三节 成型工艺成型工艺 为了改善压坯密度的分布，一方面可以改为双向压制(包括 用浮动阴模用浮动阴模))，，另一方面可以在粉末中混入润滑剂另一方面可以在粉末中混入润滑剂，，如油酸如油酸、、 硬脂酸锌、硬脂酸镁、石蜡汽油溶液等。陶瓷材料的压制压 力一般为40～100 MPa，模压成型一般适用于压制高度为 00.33～～6060 mmmm、直径为直径为55～～500500 mmmm形状简单的制品形状简单的制品。。 双向压制及压坯密度沿高度的分布 ①干压成型的工艺原理 干压成型的实质是在外力作用下，颗粒在模具内相互靠近，并借助内 摩擦力牢固地把各颗粒联系起来，保持一定形状。这种内摩擦力作用 在相互靠近的颗粒外围结合剂薄层上。 下图表示加压后结构的变化及颗粒接触的情况下图表示加压后结构的变化及颗粒接触的情况，，图图 （（aa ））为球形接触为球形接触，， (b)为尖顶接触。当颗粒接触时，R1将大于R2，R2相当于微孔半径或微 孔隙孔隙，，这样由于微孔压力会把各颗粒拉近紧贴这样由于微孔压力会把各颗粒拉近紧贴，，也即通常所说的也即通常所说的 ““粘粘 着力”。 颗粒加压后的接触情况 随着压力增大，坯料将改变外形，相互滑动，间隙减少，逐步加大接 触触，，相互贴紧相互贴紧。。由于颗粒进一步靠近由于颗粒进一步靠近，，使胶体分子与颗粒间的作用力加强使胶体分子与颗粒间的作用力加强，， 因而坯体具有一定的机械强度。 如果坯料颗粒级配合适，结合剂使用正确，加压方式合理，干压法也 可以得到比较理想的坯体密度。 ②影响干压成型的主要因素： a.粉体粒度分布：合适的粒度分布，可提高素坯充填密度。 b.b.流动性流动性：：由喷雾或造粒后的粉体由喷雾或造粒后的粉体，，具有良好流动性具有良好流动性，，它能在自动成型它能在自动成型 条件下，快速充填到模具内，避免架桥和死角形成，对获得均匀坯体 尤为重要尤为重要。。 c.粘结剂和润滑剂：选择合适的润滑剂和粘结剂将有助于降低模壁与粉 体以及粉体之间的磨擦，从而使素坯密度保持均匀，也降低了模具的 磨损。 d.模具设计。很大程度上依赖于工程师们的经验，以及材料烧结收缩率， 选择合适的形状和公差选择合适的形状和公差，，来保证成型工艺的质量和成品率来保证成型工艺的质量和成品率。。 e.e. 压制力的影响压制力的影响。。制品密度随压制力的增大而增加制品密度随压制力的增大而增加，，当压力达当压力达 到一定程度，密度的增加已不再明显，如下图 A12O3粉体干压时 压力压力——密度关系密度关系。。此时若继续增大压力此时若继续增大压力，，模具的磨损将明显加快模具的磨损将明显加快，， 机器的负荷也很大，还常常出现模具卡住不能复位的故障。