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氧化鋁陶瓷制作工藝
時(shí)間:2019-09-02?? 瀏覽:2796次

  粉體制備

  將入廠的氧化鋁粉按照不同的產(chǎn)品要求與不同成型工藝制備成粉體材料。粉體粒度在1μm以下,若制造高純氧化鋁陶瓷制品除氧化鋁純度在99.99%外,還需超細(xì)粉碎且使其粒徑分布均勻。采用擠壓成型或注射成型時(shí),粉料中需引入粘結(jié)劑與可塑劑,一般為重量比在10-30%的熱塑性塑膠或樹脂有機(jī)粘結(jié)劑應(yīng)與氧化鋁粉體在150-200溫度下均勻混合,以利于成型操作。采用熱壓工藝成型的粉體原料則不需加入粘結(jié)劑。若采用半自動(dòng)或全自動(dòng)干壓成型,對(duì)粉體有特別的工藝要求,需要采用噴霧造粒法對(duì)粉體進(jìn)行處理、使其呈現(xiàn)圓球狀,以利于提高粉體流動(dòng)性便于成型中自動(dòng)充填模壁。此外,為減少粉料與模壁的摩擦,還需添加1~2%的潤(rùn)滑劑,如硬脂酸,及粘結(jié)劑PVA。

  欲干壓成型時(shí)需對(duì)粉體噴霧造粒,其中引入聚乙烯醇作為粘結(jié)劑。上海某研究所開發(fā)一種水溶性石蠟用作Al203噴霧造粒的粘結(jié)劑,在加熱情況下有很好的流動(dòng)性。噴霧造粒后的粉體具備流動(dòng)性好、密度松散,流動(dòng)角摩擦溫度小于30℃。顆粒級(jí)配比理想等條件,以獲得較大素坯密度。

  成型方法

  氧化鋁陶瓷制品成型方法有干壓、注漿、擠壓、冷等靜壓、注射、流延、熱壓與熱等靜壓成型等多種方法。近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外又開發(fā)出壓濾成型、直接凝固注模成型、凝膠注成型、離心注漿成型與固體自由成型等成型技術(shù)方法。不同的產(chǎn)品形狀、尺寸、復(fù)雜造型與精度的產(chǎn)品需要不同的成型方法。

  常用成型介紹:

  1、干壓成型:氧化鋁陶瓷干壓成型技術(shù)限于形狀單純且內(nèi)壁厚度超過(guò)1mm,長(zhǎng)度與直徑之比不大于4∶1的物件。成型方法有單軸向或雙向。壓機(jī)有液壓式、機(jī)械式兩種,可呈半自動(dòng)或全自動(dòng)成型方式。壓機(jī)壓力為200Mpa。產(chǎn)量每分鐘可達(dá)15~50件。由于液壓式壓機(jī)沖程壓力均勻,故在粉料充填有差異時(shí)壓制件高度不同。而機(jī)械式壓機(jī)施加壓力大小因粉體充填多少而變化,易導(dǎo)致燒結(jié)后尺寸收縮產(chǎn)生差異,影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此干壓過(guò)程中粉體顆粒均勻分布對(duì)模具充填非常重要。充填量準(zhǔn)確與否對(duì)制造的氧化鋁陶瓷零件尺寸精度控制影響很大。粉體顆粒以大于60μm、介于60~200目之間可獲自由流動(dòng)效果,取得壓力成型效果。

  2、注漿成型法:注漿成型是氧化鋁陶瓷使用早的成型方法。由于采用石膏模、成本低且易于成型大尺寸、外形復(fù)雜的部件。注漿成型的關(guān)鍵是氧化鋁漿料的制備。通常以水為熔劑介質(zhì),再加入解膠劑與粘結(jié)劑,充分研磨之后排氣,然后倒注入石膏模內(nèi)。由于石膏模毛細(xì)管對(duì)水分的吸附,漿料遂固化在模內(nèi)??招淖{時(shí),在模壁吸附漿料達(dá)要求厚度時(shí),還需將多余漿料倒出。為減少坯體收縮量、應(yīng)盡量使用高濃度漿料。

  氧化鋁陶瓷漿料中還需加入有機(jī)添加劑以使料漿顆粒表面形成雙電層使料漿穩(wěn)定懸浮不沉淀。此外還需加入乙烯醇、甲基纖維素、海藻酸胺等粘結(jié)劑及聚丙烯胺、阿拉伯樹膠等分散劑,目的均在于使?jié){料適宜注漿成型操作。


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