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beiniao

金虫 (著名写手)

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[交流] 【资源】氧化铝陶瓷制作工艺简述

氧化铝陶瓷制作工艺

1、成型工艺：

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1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%的可塑性塑胶或树脂）。有机粘结剂应与氧化铝粉体在150-200摄氏度的温度下均匀混合，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合剂。若采用半自动或全自动干压成型，对粉体有特别的要求，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，还需加入1%-2%的润滑剂（如硬脂酸）及粘结剂聚乙烯醇PVA。
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三氧化二铝喷雾造粒的粘结剂，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摄氏度、颗粒及配比理想等条件，以获得较大的素坯密度。

2、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、凝胶注模成型、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。以下介绍几种常用成型方法选其常用成型介绍。

（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1毫米、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，产量每分种可达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。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60微米，介于60-200目之间可获得最大自由流动效果，取得最好的压力成型效果。

（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、外型复杂的部件。注浆成型的关键是氧化铝浆料的制备。通常以水为溶剂介质，再加入解胶剂与粘结剂，充分研磨之后排气，然后注入石膏模内注浆成型。为减少坯体收缩，应尽量使用高浓度浆料。
氧化铝陶瓷浆料中还需加入有机添加剂以使料浆颗粒表面形成双电层使料浆稳定悬浮不沉淀。此外还需加入聚乙烯醇、甲基纤维素、海藻酸胺等粘结剂及聚丙烯酸铵、阿拉伯树胶分散剂，目的均在于使浆料适宜注浆成型操作。

3、烧成技术

将颗粒状陶瓷坯体致密化并形成固体材料的技术方法叫烧结。烧结即将坯体内颗粒间空洞排除，将少量气体及杂质有机物排除，使颗粒之间相互生长结合、形成致密体的方法。
烧成使用的加热装置最广泛的是电炉。除了常压烧结（无压烧结）外，还有热压烧结及热等静压烧结等。连续热压烧结虽然提高产量，但设备和模具费用太高。此外，由于属轴向受热，制品长度受到限制。热等静压烧成采用高压气体作压力传递介质，具有各向均匀受热之优点，很适合形状复杂制品的烧结。由于结构均匀，材料性能比冷压烧结提高30%-50%，比一般热压烧结提高10%-15%。因此，目前一些高附加值氧化铝陶瓷产品或国防军用的特殊零部件，如陶瓷轴承、反射镜、核燃料及枪管等制品，常采用热等静压烧成方法。此外，微波烧结、电弧等离子体烧结、自蔓延烧结技术等亦在开发研究中。

4、精加工与封装

有些氧化铝陶瓷材料在完成烧结后，尚需进行加工。如可用作人工骨的制品要求表面有很高的光洁度，如镜面一样，以增加润滑性。由于氧化铝陶瓷材料硬度较高，需用更硬的研磨抛光材料对其作精加工，如SiC、B_4C或金钢钻等，通常采用由粗到细磨料逐级磨削，最终表面抛光。一般可采用微米氧化铝微粉或金刚钻膏进行研磨抛光。此外，激光加工及超声波加工研磨及抛光的方法亦可采用。
有些氧化铝陶瓷零件还需与其它材料作封装处理.

学习刘志国的《浅析氧化铝陶瓷制作工艺》.2002。分享！！！！！

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