《陶瓷工艺学4陶瓷成型》.ppt

◆ 应当指出： （1）Na2CO3 吸潮后会变成 NaHCO3，后者是一种絮凝剂。故对碳酸钠要注意检测其纯度、注意防潮。 （2）注意使用适当模数【n = SiO2/Na2O】的水玻璃作解凝剂。水玻璃的化学组成存在一个较宽的范围Na2O·(1.6~4)SiO2。陶瓷工业上用的是模数为2~3 的水玻璃。 2. 有机酸盐类稀释剂 ◆ 这类电解质主要有腐殖酸钠、单宁酸钠、柠檬酸钠等。它们的稀释机理及作用规律与无机酸盐类稀释剂类似——① 离解出的 Na+ 吸附于泥浆中的粘土胶粒上，增大泥浆的ζ-电位；② 有机酸根离子与泥浆中的有害离子形成难溶性盐或络合物。 ● 腐殖酸钠的用量不超过0.25%, 单宁酸钠的用量一般为0.3~0.6%。 单宁酸钠及水玻璃加入量对骨灰瓷泥浆 的稀释效果 3. 聚合物类电解质 这类电解质常用的有：羧甲基纤维素、聚丙烯酸盐、木质素磺酸盐、阿拉伯树胶等，它们都是水溶性聚合物。 （2）应有良好的水溶性、较大表面吸附能力，在水介质中能充分吸附于粘粒表面； 聚合物电解质的稀释效果取决于其如下性质——表面吸附能力、聚合度（分子量）、分子结构等。用作稀释剂的聚合物电解质，要求其符合以下条件： （1）应是低分子量（低聚合度）聚合物； （3）应具有线型分子结构。 聚丙烯酸盐的稀释作用很强，一般使用的是其钠盐和铵盐。浓度为70%的泥浆仅需加入0.1%即可获得较好的流动性。 聚丙烯酸钠的聚合度对泥浆粘度的影响 聚合度 用作稀释剂的聚丙烯酸盐的分子量在 数千至 2 万之间（聚合度＜ 4000，聚合度即一个分子所含的单体数量。） 一些特种陶瓷的瘠性料浆常采用阿拉伯树胶、明胶、羧甲基纤维素钠盐等有机胶体作稀释剂（悬浮剂）。这类胶体只有在用量足够多时才能表现出稀释（悬浮）作用，用量少时反而会使料浆聚沉。此外，有机胶体会提高料浆中的液相粘度，因而增大固相颗粒聚沉的阻力。 a) 少量胶体情况 b) 大量胶体情况 有机胶体对氧化铝料浆的作用 本章作业题： 5. 分析讨论影响泥浆成坯速度的诸因素。 6. 作图说明压制成型时粉料的致密化过程。 7. 提高压制成型坯体密度的有效工艺途径有哪些？ 8. 影响压制成型生坯质量的因素有哪些？ 9. 用作稀释剂的无机或有机盐类电解质，以及聚合物类电解质各自应具备哪些条件？ 10. 别说明无机或有机盐类电解质及聚合物类电解质的稀释机理。 4. 根据塑性泥料的流变特性（应力-应变曲线）及可塑法成型的工艺特点，试讨论说明：成型性能良好的泥料应具有怎样的流变参数特征？以及成型时的工艺操作要求如何？ 第三节 陶瓷成型方法 成型是将制备好的坯料，用各种不同的方法制成具有一定形状和尺寸的坯体（生坯）的过程。 成型需满足的要求： 1．坯体应符合产品所要求的生坯形状和尺寸（应考虑收缩）。 2．坯体应具有相当的机械强度，以便于后续工序的操作。 3．坯体结构均匀，具有一定的致密度。 4．成型过程适合于多、快、好、省的组织生产 从工艺上讲，根据坯料的性能和含水量的不同，陶瓷的成型方法可分为三类：注浆成型、可塑成型和压制成型。 （二）影响泥浆浇注性能的因素 1. 流动性。 泥浆的浇注性能包括泥浆的流动性、成坯速度、脱模难易性、湿坯坯强度及可加工性。 影响泥浆流动性的因素包括： （1）泥浆浓度。浓泥浆的流动性差，但若泥浆太稀，浇注成型时成坯速度会降低，且坯体强度低，干燥收缩变大。 （2）固相颗粒的大小及形状。 对于一定浓度的泥浆而言，固相颗粒越细——颗粒间平均间距越小、水化膜也越厚——吸引力增大、流动阻力增大——流动性减小。 此外，非球形颗粒比球形或等轴颗粒的移动阻力大，即流动性较低。 （3）泥浆温度。——温度提高，致分散介质的粘度降低，流动性增大。 （4）粘土的处理工艺。——实践经验表明，将粘土先经适当的干燥后再调制成浆，有助于改善泥浆的流动性。这与干燥前后的粘土表面吸附的离子溶剂化水膜厚度有关。 ◆ 在含水量一定的情况下，胶团中结合水量少，将使体系中自由水量增多，流动性增大。 粘 粒 粘 粒 粘 粒 Na+ Na+ Na+ 水化膜 水化膜 原状态 脱水后 再水化 （5）泥浆的 pH值。——对于瘠性料浆，调节其 pH值是控制其 流动性与稳定性的重要方法。 Al2O3 料浆的ζ-电位（虚线）及粘度（实线）与pH值的关系 2 6 10 8 4 0 0.1 1.0 10.0 100.0 50 100 150 200 粘度，Pa.s ζ-电位，mV pH （6）电解质的作用——影响粘土—水系统的胶团双电层的厚度及ζ-电位大小。 2. 成坯速度（模型吸浆速度） 实验证明，注浆成型时，经过一定时间后，模型表面形成一定厚度的 坯体层后，注件的成坯速度主要由水分通过坯体层扩散到模型表面的