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必备知识:氧化铝陶瓷制作工艺

June 5, 2019 陶瓷填料 385

       氧化铝陶瓷是一种用途广泛的陶瓷,其制作工艺如下: 

       粉末制备进入工厂的氧化铝粉末根据不同的产品要求和不同的模塑工艺制备成粉末材料。粉末的粒径小于1μm。如果氧化铝的纯度为99.99%,陶瓷填料则需要将高纯度氧化铝陶瓷产品超细粉碎并且粒度分布均匀。当使用挤出成型或注射成型时,将粘合剂和增塑剂引入粉末中。通常,重量比为10-30%的热塑性塑料或树脂有机粘合剂与氧化铝粉末的温度应为150-200。在下面均匀混合,便于成型操作,通过热压工艺形成的粉末原料不需要添加粘合剂。如果使用半自动或全自动干压,则对粉末有特殊的工艺要求。需要喷雾造粒方法处理粉末使其成球形,以改善粉末的流动性并便于模塑的自动填充。另外,为了减少粉末与模具壁之间的摩擦,需要添加1至2%的润滑剂如硬脂酸和粘合剂PVA。

      干式压制成型需要粉末喷雾造粒,其中引入聚乙烯醇作为粘合剂。上海某研究所开发了一种水溶性石蜡作为Al2O3喷雾造粒的粘合剂,在加热条件下具有良好的流动性。喷雾造粒后的粉末必须具有良好的流动性,松散的密度和小于30℃的流动角摩擦温度。颗粒比是理想的,以获得更大的堆积密度。成型方法氧化铝陶瓷产品的成型方法包括干压,灌浆,挤出,填料冷等静压,注射,浇铸,热压和热等静压。

       近年来,国内外已开发出压力过滤成型,直接凝固注射成型,凝胶注射成型,离心注浆成型,固体自由成型等成型技术。不同的产品形状,尺寸,复杂形状和精密产品需要不同的成型方法。

      常见成型介绍:

     1、注浆成型方法:

     注浆成型是氧化铝陶瓷的一种非常早期的成型方法。由于使用石膏模具,成本低并且易于形成大尺寸,复杂形状的部件。灌浆成型的关键是氧化铝浆料的制备。通常,将水用作助熔剂介质,然后加入脱粘剂和粘合剂,陶瓷填料充分研磨,然后排气,然后倒入石膏模具中。由于石膏模具毛细管吸附水分,浆料在模具中固化。在中空灌浆中,当模具壁将浆料吸附到所需的厚度时,需要倒出多余的浆料。为了减少生坯的收缩,应尽可能使用高浓度浆料。还将有机添加剂添加到氧化铝陶瓷浆料中以在浆料颗粒的表面上形成双电层,使得浆料稳定地悬浮而不沉淀。另外,加入粘合剂如乙烯醇,甲基纤维素,海藻酸胺,或分散剂如聚丙烯酰胺或阿拉伯树胶,目的是使浆料适合于浆料模塑操作。

     2、干压;

      氧化铝陶瓷干压技术仅限于形状简单,内壁厚度大于1mm,长径比不大于4:1的物体。模塑方法是单轴或双向的。压力机有液压或机械形式,可以是半自动或全自动。压机压力为200Mpa。

      输出量可达每分钟15至50件。由于液压机具有均匀的行程压力,因此当粉末填充不同时,压制部件的高度是不同的。然而,机械压力施加的压力取决于粉末填充的程度,这可能导致烧结后的尺寸收缩差异,这会影响产品质量。因此,在干压过程中粉末颗粒的均匀分布对于模具填充是非常重要的。填充精度对制造的氧化铝陶瓷部件的尺寸精度控制有很大影响。粉末颗粒具有大于60μm和60-200目的大的自由流动效果,并且获得良好的压力形成效果。

      

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