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结构陶瓷湿法成型详解(二)

内容导读:昨天科众工业陶瓷厂(http://www.kztaoci.com/)分享了结构陶瓷湿法成型中的塑性成型工艺(见: 结构陶瓷湿法成型详解(一) ),今天科众工业陶瓷厂继续分享 结构陶瓷 湿法成型中的胶

昨天科众工业陶瓷厂(http://www.kztaoci.com/)分享了结构陶瓷湿法成型中的塑性成型工艺(见:结构陶瓷湿法成型详解(一)),今天科众工业陶瓷厂继续分享结构陶瓷湿法成型中的胶态浇注成型工艺。
 
 
结构陶瓷湿法成型详解(二)
结构陶瓷湿法成型详解(二)
 
结构陶瓷湿法成型中的胶态浇注成型工艺是将具有流动性的浆料制成可自我支撑形状的一种成型方法。该工艺利用浆料的流动性,使物料干燥并固化后得到一定形状的成型体,主要包括注浆成型、流延成型、注凝成型、直接凝固注模成型、胶态振动注模成型、温度诱导絮凝成型几种方法,下面科众工业陶瓷厂就一一介绍一下这几种方法。
 
1、结构陶瓷注浆成型
结构陶瓷注浆成型是将浆料注入具有渗透性的多孔模具(如石膏)中,模具内部的形状即为所需要的素坯形状,利用多孔模具的毛细管力而使液体排除,从而固化。结构陶瓷注浆成型的模具要具有一定的强度,吸水性好,吸水速度适中。注浆成型工艺成本低,过程简单,易于操作和控制,但成型形状粗糙,注浆时间较长,坯体密度、强度也不高。
 
80年代中期,人们在传统注浆成型的基础上,相继发展产生了新的压滤成型和离心注浆成型借助于外加压力和离心力的作用,来提高素坯的密度和强度,而且几乎不需要使用有机添加剂,因而避免了注射成型中复杂脱脂过程,但由于坯体均匀性差,因而不能满足制备高性能高可靠性陶瓷材料的要求。 
 
2、结构陶瓷流延成型
结构陶瓷流延成型也称带式浇注,或刀片法(Doctor-blade)。结构陶瓷流延成型是将粉料与塑化剂混合得到可流动的粘稠浆料,然后将浆料均匀地流到或涂到转动着的基带上,或用刀片均匀地刷到支撑面上,形成浆膜,干燥后得到一层薄膜,带膜厚度一般为0.01-1mm。60年代中期,由Wentworth等首次将流延法用于铁电材料的浇注成型。此外,结构陶瓷流延成型还被广泛用于多层陶瓷、电子电路基板、压电陶瓷等器件的生产中。 
 
随着工业上对更大尺寸、更复杂形状陶瓷零部件需求的不断提高,用注射成型等传统的成型技术来制造已难以实现。它们都受到来自部件壁厚和复杂程度等方面的严重限制。围绕提高陶瓷材料的均匀性和可靠性问题,人们在传统成型工艺的基础上进行了不断深入的研究,并在90年代初期出现了一系列令人耳目一新的原位凝固成型工艺,其中最具代表性也是目前研究最活跃的两种成型方法是注凝成型和直接凝固注模成型,此外胶态振动注模成型、温度诱导絮凝成型等,原位凝固成型工艺受到了普遍的重视。 
 
3、结构陶瓷注凝成型
本世纪80年代后期,由于昂贵的生产成本而使陶瓷材料领域陷入窘境。在这种情况下,美国橡树岭国家重点实验室(OakRidgeNationalLaboratory)开展了陶瓷成型方法的研究,并于90年代初发明了一种新颖的陶瓷成型技术(注凝成型。注凝成型是在悬浮介质中加入乙烯基有机单体,然后利用催化剂和引发剂通过自由基反应使有机单体进行交联,坯体实现原位固化。其显著优点是浆料固体含量高(一般不低于50vol%),坯体强度高,便于机械加工,而机械加工对于难加工的陶瓷材料来说往往具有十分重要的意义,因此该成型方法一经产生便受到人们的青睐。在美国和日本该工艺的研究已被列入陶瓷新材料的发展和研究计划。但其致命缺点是干燥条件苛刻,即使在室温和高湿度条件下长时间干燥,坯体仍易于开裂,而且工艺的自动化程度也不高。目前,结构陶瓷注凝成型技术在以橡树岭为代表的众多研究机构的广泛深入的研究下,已取得了丰硕的成果。国内清华大学、北京航空航天大学、北京建材院和上硅所等单位也已开展了这方面的研究,并取得了很大进展。 
 
4、结构陶瓷直接凝固注模成型
在注凝成型工艺产生两年以后,瑞士苏黎世联邦技术学院Gauckler教授的研究小组将生物酶技术、胶态化学与陶瓷工艺学相结合发明了一种全新概念的净尺寸原位陶瓷成型技术(直接凝固注模成型(简称 DCC)。结构陶瓷直接凝固注模成型方法不需或只需少量的有机添加剂,坯体不需脱脂,坯体密度均匀,相对密度较高,而且可成型大尺寸复杂形状的陶瓷部件,但其坯 体强度往往不够高。目前,Gauckler等人已将DCC方法用于氧化铝陶瓷的成型并得到了性能优异的制品,在国内清华大学和上硅所也于近年来先后开始从事氮化硅、碳化硅等陶瓷材料的DCC成型研究,虽然都取 得了一些成果,但总的来看,研究还不够深入,认识还不够全面,尤其在产品工业化方面还有很大的差距。 
 
5、结构陶瓷胶态振动注模成型
胶态振动注模成型是1993年由California大学 SantaBarbara分校F.F.Lange教授发明的一种胶态成技术。它是将制备好的含有高离子强度的稀悬浮体 (20-30vol.%)通过压滤或离心获得高固相含量的坯 料,然后在振动作用下进行浇注,而后实现原位固化。该成型方法可实现连续化生产,并且可成型复杂形状的陶瓷部件,但素坯强度较低,脱模时坯体易于开裂和变形。 
 
6、结构陶瓷温度诱导絮凝成型 
结构陶瓷温度诱导絮凝成型是由瑞典表面化学研究所的L.Bergstrom教授发明的一种净尺寸胶态成型技术。它是利用胶体的空间位阻稳定进行成型的。首先选择一种特殊的在有机溶剂中的溶解度随温度变化的分散 剂,加入浓悬浮体中,其一端吸附在颗粒表面,另一端伸展入溶剂中,起到空间稳定粉料的作用。然后将分散好的高固含量浆料注模后,随着温度的降低,分散剂 在溶剂中的溶解度下降,逐渐失去分散能力,从而实现浆料的原位固化。该成型方法的最大优点是废料可回收重复使用,但这种分散剂对于不同的陶瓷体系有很大的局限性。 
 
以上就是结构陶瓷湿法成型中的胶态浇注成型工艺的接种方法的详细介绍,如果您有什么疑问请致电科众工业陶瓷厂:4000-304-302

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