氧化铝陶瓷制作工艺

氧化铝陶瓷制作工艺

氧化铝陶瓷目前分为高纯型与普通型两种。高纯型氧化铝陶瓷系Al203含量在99.9%以上的陶瓷材料,由于其烧结温度高达1650-1990℃,透射波长为1~6μm,一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚:利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管;在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。普通型氧化铝陶瓷系按Al203含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种,有时Al203含量在80%或75%者也划为普通氧化铝陶瓷系列。其中99氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料,如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等;95氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件;85瓷中由于常掺入部分滑石,提高了电性能与机械强度,可与钼、铌、钽等金属封接,有的用作电真空装置器件。其制作工艺如下:

一、粉体制备:将入厂的氧化铝粉按照不同的产品要求与不同成型工艺制备成粉体材料。粉体粒度在1μm微米以下,若制造高纯氧化铝陶瓷制品除氧化铝纯度在99.99%外,还需超细粉碎且使其粒径分布均匀。采用挤压成型或注射成型时,粉料中需引入粘结剂与可塑剂,一般为重量比在10-30%的热塑性塑胶或树脂?有机粘结剂应与氧化铝粉体在150-200温度下均匀混合,以利于成型操作。采用热压工艺成型的粉体原料则不需加入粘结剂。若采用半自动或全自动干压成型,对粉体有特别的工艺要求,需要采用喷雾造粒法对粉体进行处理、使其呈现圆球状,以利于提高粉体流动性便于成型中自动充填模壁。此外,为减少粉料与模壁的摩擦,还需添加1~2%的润滑剂?如硬脂酸?及粘结剂PVA。

欲干压成型时需对粉体喷雾造粒,其中引入聚乙烯醇作为粘结剂。近年来上海某研究所开发一种水溶性石蜡用作Al203喷雾造粒的粘结剂,在加热情况下有很好的流动性。喷雾造粒后的粉体必须具备流动性好、密度松散,流动角摩擦温度小于30℃。颗粒级配比理想等条件,以获得较大素坯密度。

二、成型方法:氧化铝陶瓷制品成型方法有干压、注浆、挤压、冷等静压、注射、流延、热压与热等静压成型等多种方法。近几年来国内外又开发出压滤成型、直接凝固注模成型、凝胶注成型、离心注浆成型与固体自由成型等成型技术方法。不同的产品形状、尺寸、复杂造型与精度的产品需要不同的成型方法。

摘其常用成型介绍:

1、干压成型:氧化铝陶瓷干压成型技术仅限于形状单纯且内壁厚度超过1mm,长度与直径之比不大于4∶1的物件。成型方法有单轴向或双向。压机有液压式、机械式两种,可呈半自动或全自动成型

方式。压机最大压力为200Mpa。产量每分钟可达15~50件。由于液压式压机冲程压力均匀,故在粉料充填有差异时压制件高度不同。而机械式压机施加压力大小因粉体充填多少而变化,易导致烧结后尺寸收缩产生差异,影响产品质量。因此干压过程中粉体颗粒均匀分布对模具充填非常重要。充填量准确与否对制造的氧化铝陶瓷零件尺寸精度控制影响很大。粉体颗粒以大于60μm、介于60~200目之间可获最大自由流动效果,取得最好压力成型效果。

2、注浆成型法:注浆成型是氧化铝陶瓷使用最早的成型方法。由于采用石膏模、成本低且易于成型大尺寸、外形复杂的部件。注浆成型的关键是氧化铝浆料的制备。通常以水为熔剂介质,再加入解胶剂与粘结剂,充分研磨之后排气,然后倒注入石膏模内。由于石膏模毛细管对水分的吸附,浆料遂固化在模内。空心注浆时,在模壁吸附浆料达要求厚度时,还需将多余浆料倒出。为减少坯体收缩量、应尽量使用高浓度浆料

氧化铝陶瓷制作工艺

氧化铝陶瓷目前分为高纯型与普通型两种。高纯型氧化铝陶瓷系Al203含量在99.9%以上的陶瓷材料,由于其烧结温度高达1650-1990℃,透射波长为1~6μm,一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚:利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管;在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。普通型氧化铝陶瓷系按Al203含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种,有时Al203含量在80%或75%者也划为普通氧化铝陶瓷系列。其中99氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料,如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等;95氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件;85瓷中由于常掺入部分滑石,提高了电性能与机械强度,可与钼、铌、钽等金属封接,有的用作电真空装置器件。其制作工艺如下:

一、粉体制备:将入厂的氧化铝粉按照不同的产品要求与不同成型工艺制备成粉体材料。粉体粒度在1μm微米以下,若制造高纯氧化铝陶瓷制品除氧化铝纯度在99.99%外,还需超细粉碎且使其粒径分布均匀。采用挤压成型或注射成型时,粉料中需引入粘结剂与可塑剂,一般为重量比在10-30%的热塑性塑胶或树脂?有机粘结剂应与氧化铝粉体在150-200温度下均匀混合,以利于成型操作。采用热压工艺成型的粉体原料则不需加入粘结剂。若采用半自动或全自动干压成型,对粉体有特别的工艺要求,需要采用喷雾造粒法对粉体进行处理、使其呈现圆球状,以利于提高粉体流动性便于成型中自动充填模壁。此外,为减少粉料与模壁的摩擦,还需添加1~2%的润滑剂?如硬脂酸?及粘结剂PVA。

欲干压成型时需对粉体喷雾造粒,其中引入聚乙烯醇作为粘结剂。近年来上海某研究所开发一种水溶性石蜡用作Al203喷雾造粒的粘结剂,在加热情况下有很好的流动性。喷雾造粒后的粉体必须具备流动性好、密度松散,流动角摩擦温度小于30℃。颗粒级配比理想等条件,以获得较大素坯密度。

二、成型方法:氧化铝陶瓷制品成型方法有干压、注浆、挤压、冷等静压、注射、流延、热压与热等静压成型等多种方法。近几年来国内外又开发出压滤成型、直接凝固注模成型、凝胶注成型、离心注浆成型与固体自由成型等成型技术方法。不同的产品形状、尺寸、复杂造型与精度的产品需要不同的成型方法。

摘其常用成型介绍:

1、干压成型:氧化铝陶瓷干压成型技术仅限于形状单纯且内壁厚度超过1mm,长度与直径之比不大于4∶1的物件。成型方法有单轴向或双向。压机有液压式、机械式两种,可呈半自动或全自动成型

方式。压机最大压力为200Mpa。产量每分钟可达15~50件。由于液压式压机冲程压力均匀,故在粉料充填有差异时压制件高度不同。而机械式压机施加压力大小因粉体充填多少而变化,易导致烧结后尺寸收缩产生差异,影响产品质量。因此干压过程中粉体颗粒均匀分布对模具充填非常重要。充填量准确与否对制造的氧化铝陶瓷零件尺寸精度控制影响很大。粉体颗粒以大于60μm、介于60~200目之间可获最大自由流动效果,取得最好压力成型效果。

2、注浆成型法:注浆成型是氧化铝陶瓷使用最早的成型方法。由于采用石膏模、成本低且易于成型大尺寸、外形复杂的部件。注浆成型的关键是氧化铝浆料的制备。通常以水为熔剂介质,再加入解胶剂与粘结剂,充分研磨之后排气,然后倒注入石膏模内。由于石膏模毛细管对水分的吸附,浆料遂固化在模内。空心注浆时,在模壁吸附浆料达要求厚度时,还需将多余浆料倒出。为减少坯体收缩量、应尽量使用高浓度浆料


相关文章

  • 泡沫陶瓷制作工艺的研究
  • 第4期(总第117期) 2002年12月山 西 机 械 SHA NX I M A CHIN ERY N o. 4Dec. 文章编号:1008-8342(2002) 04-0016-03 泡沫陶瓷制作工艺的研究 任建富 (太原重型机械学院材料 ...查看


  • 氧化铝陶瓷生产工艺流程简介
  • 氧化铝陶瓷生产工艺流程简介 一.特点与技术指标 氧化铝陶瓷目前分为高纯型与普通型两种.高纯型氧化铝陶瓷系Al2O3含量在 99.9%以上的陶瓷材料,由于其烧结温度高达1650-1990℃,透射波长为1-6μm,一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚: ...查看


  • 新型刀具材料论文
  • 新型刀具材料及其展望 所在学院 机电工程学院 专 业 zzzzz 年 级 11级 学生姓名 你的姓名 学 号 xxxxxxxxxx 2012年11月20日 摘要: 刀具的性能是影响切削加工效率.精度.表面质量等的决定性因素之一.在现代化加工 ...查看


  • 陶瓷的研究现状与发展展望
  • 陶瓷的研究现状与发展展望 陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料. 它具有高熔点.高硬度.高耐磨性.耐氧化等优点. 可用作结构材料.刀具材料, 由于陶瓷还具有某些特殊的性能, 又可作为功能材料. 分类: 普通 ...查看


  • 复合材料---各种基体复合材料
  • 第四章聚合物基复合材料 复合材料 1.环氧树脂:是-种分子中含有两个或两个以上活性环氧基团的高分子化合物.粘附 力强(树脂中含有极性的醚键和羟基酸.碱对固化反应起促进作用).已固化的树脂有良 好的压缩性能,良好的耐水.耐化学介质和耐烧蚀性能 ...查看


  • [新提醒]中国轻工业陶瓷研究所薄胎瓷欣赏
  • 薄胎瓷 薄胎瓷亦称"脱胎瓷"."蛋壳瓷".特点是瓷胎薄如蛋壳.透光.胎质用纯釉制成.制作从配料.拉坯.利坯.上釉到绘画.烧制,须经四十多道工序,全部采用手工,分三次烧成.尤以利坯和艺术加工最为精细.利 ...查看


  • 快速铸造和快速精密铸造技术的研究与发展
  • 金属铸锻焊技术Casting·Forging·Welding2009年2月 快速铸造和快速精密铸造技术的研究与发展 张敏华 (西安航空职业技术学院,陕西西安710089) 摘 要:介绍了快速原形技术和铸造技术相结合的快速铸造技术及其国内外的 ...查看


  • 陶艺设计实训基地情况介绍
  • 无锡工艺职业技术学院 特色工艺实训基地工程项目 建 设 方 案 ·陶艺设计实训基地工程项目建设方案 ·陶瓷工艺实训基地工程项目建设方案 二○○五年四月 无锡工艺职业技术学院新校区规划建设6800M 特色工艺实训大楼,配套资金1080万元(其 ...查看


  • 金属材料论文
  • 我身边的材料 ----金属材料 摘要:金属材料是人类使用最早并且与我们生活最密切相关的材料.文章介绍了金属材料的分类,性质,应用,前景,并将一些新兴的金属材料做了简单的介绍. 关键词:金属材料:性质:新兴金属材料:金属基复合材料 金属材料是 ...查看


热门内容