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氧化锆陶瓷的九种湿法精密成型工艺

发布时间:2020-12-17 09:23:31  浏览次数:

       今天多许多的小编就为大家介绍氧化锆陶瓷的九种湿法精密成型工艺,跟随我们一起来看看吧!


  1,灌浆成型

  灌浆成型过程与浇铸成型相似,不同之处在于其成型品过程包括物理脱水过程和化学缩合过程,通过多孔石膏模具的毛细作用除去了浆料中的水分,化学结块过程是因为CaSO4在石膏模具表面上的溶解会产生Ca2+,Ca2+增加了浆料的离子强度,导致浆料絮凝。

  在物理脱水和化学凝固作用下,陶瓷粉末颗粒沉积在石膏模具壁上。注浆适用于制备形状复杂的大型陶瓷零件,但生坯的质量(包括形状,密度,强度等)较差,工人的劳动强度高,不适合自动化操作。


  2,热压铸模

  热压铸模是在较高温度(60〜100℃)下混合陶瓷粉和粘合剂(石蜡)以获得热压铸。将浆液和浆液在压缩空气的作用下注入金属模具中,保持压力并冷却,然后脱模。蜡坯在惰性粉料保护下脱蜡后得到素坯,素坯再经高温烧结成瓷。

  通过热压铸形成的生坯尺寸精确,内部结构均匀,模具磨损少,生产效率高,并且适用于各种原材料。蜡浆和模具的温度需要严格控制,否则会引起下冲或变形,因此不适合用来制造大型部件,同时两步烧成工艺较为复杂,能耗较高。


  3,流延铸造

  流延铸造是将陶瓷粉末与大量有机物充分混合吸收剂,增塑剂,分散剂等,以获得可以流动的粘性浆料。将浆料进料到流延机的料斗中,用刮刀控制其厚度,通过进料喷嘴流到传送带,并获得薄膜干燥后为空白。

  此过程适用于制备薄膜材料。为了获得更好的柔韧性,添加了大量的有机物。需要严格控制过程参数。否则,容易引起诸如剥落,条纹,膜强度低或难以剥离的缺陷。使用的有机物是有毒的,会造成环境污染。应尽可能使用无毒或毒性较小的系统,以减少环境污染。


  4,凝胶注射成型

  凝胶注射成型技术是1990年代初期由橡树岭国家实验室的研究人员首先发明的一种新产品。核心是使用可以聚合成高强度,侧向连接的聚合物-溶剂凝胶的有机单体溶液。

  将通过将陶瓷粉末溶解在有机单体溶液中而形成的浆料倒入模具中,并且使单体混合物聚合以形成凝胶部分。由于在横向连接的聚合物-溶剂中仅存在10%-20%(质量分数)的聚合物,因此易于通过干燥步骤除去凝胶部分中的溶剂。同时,由于聚合物的横向连接,在干燥过程中聚合物无法与溶剂一起迁移过程。

  该方法适用于制造单相和复合陶瓷零件,可以形成形状和准网尺寸复杂的陶瓷零件,生坯强度高达20-30Mpa,并且可以重新加工。该方法的主要问题是,压实过程具有较高的胚体收缩率,容易引起胚胎的萎缩。身体变形;一些有机单体具有氧抑制作用,并导致表面剥离和脱落;由于温度引发的有机单体聚合过程,导致温度剃须,引起内部应力,从而损坏生坯。

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  5,直接凝固注射成型

  直接凝固注射成型是苏黎世联邦理工学院技术开发的成型件:完全使用溶剂水,陶瓷粉和有机添加剂混合制成静电稳定,低粘度,高固含量的浆料,添加可改变浆料pH或增加电解质浓度的化学物质,然后将浆料注入无孔模具中。

  过程过程控制化学反应的进程。使注射成型之前的反应缓慢进行,浆料保持低粘度,并且在注射成型之后反应加速,浆料固化,并且流体浆液转化为固体。所得生坯具有良好的机械性能,强度可以达到5kPa。生坯脱模,干燥并烧结后,形成所需形状的陶瓷部件。

  它的优点是它不需要或仅少量有机添加剂(少于1%),无需对身体进行脱脂,身体密度均匀,相对密度高(55%〜70%),可以制成形状和尺寸复杂的大型陶瓷零件。其缺点是添加剂昂贵,并且通常在反应中释放出气体过程。


  6,注射成型

  注射成型长期用于塑料产品的成型和金属模具的成型。此过程使用热塑性有机物的低温固化或热固性有机物的高温固化。将粉末和有机载体在专用混合设备中混合,然后注入在高压(数十至数百MPa)下进入模具。由于成型压力高,所得到的坯料尺寸准确,光滑度高,结构紧凑。使用特殊的成型设备大大提高了生产效率。

  在1970年代末和1980年代初,注射成型工艺已应用于陶瓷零件的成型。此过程添加了大量有机物,以实现贫瘠材料的塑料成型。它是陶瓷塑料成型工艺中的一种通用工艺。在注射成型技术中,除了使用热塑性有机物(例如聚乙烯,聚苯乙烯),热固性有机物(例如环氧树脂,酚醛树脂)或水溶性聚合物作为主要粘合剂外,还必须添加一些适量的增塑剂,润滑剂和偶联剂及其他加工助剂可改善陶瓷注射悬浮液的流动性并确保注射成型体的质量。

  注射成型工艺具有自动化程度高和成型体尺寸精确的优点。但是,在注射成型的陶瓷零件的生坯中有机物的含量高达50体积%。在随后的烧结过程中,有必要消除这些有机物。它花费的时间很长,甚至数天到数十天,而且很容易造成质量缺陷。


  7,胶体注射成型

  为了解决传统注射成型工艺中添加大量有机物的问题并消除困难,清华大学创造性地提出了一种新的胶体注射工艺陶瓷成型。自主开发了胶体注射成型样机,实现了贫陶瓷浆料的注射成型。

  基本思想是使用专有的注射设备和t提供的新型固化方法技术将胶体成型与注塑成型相结合胶体原位凝固成型工艺。该新工艺使用的有机物少于4wt。%,并且在水基悬浮液中使用少量的有机单体或有机化合物,以在注入后迅速引发有机单体的聚合,从而形成有机网复杂骨架。进入模具。主体均匀地包裹在其中,不仅大大缩短了放电时间,而且大大降低了放电破裂的可能性。

  陶瓷的注射成型和胶体成型之间存在巨大差异。主要区别在于前者属于塑料成型类别,而后者属于浆料成型,也就是说,浆料没有可塑性并且是贫瘠的材料。由于浆料没有可塑性,因此胶体成型无法使用传统的陶瓷注射成型理念。如果将胶体成型与注射成型结合使用,则可以提供新型固化专有的注射设备和胶体原位成型工艺技术可用于实现陶瓷材料的胶体注射成型。

  陶瓷的新型胶体注射成型工艺不仅与一般的胶体成型不同,而且与传统的注射成型不同。它具有良好的胶体原位固化均匀性和低有机物含量。它还具有注塑成型高度自动化的优势。它是胶体成型工艺的定性升华,将成为高技术陶瓷产业化的希望。