粉体成型工艺实验 学时安排(6学时) 1.实验的目的及意义 粉体成型就是将分体聚结成具有一定几何尺寸和显微结构的坯体.实际上,许多粉体要通过“粉体-成型-烧结”的工艺路线最终制备成实用的块体材料.由于陶瓷脆性大,难以二次加工,因此成型过程基本决定了陶瓷的几何尺寸.粉体成型有多种方法,各种方法有各有特点,应根据实际情况选用.本实验选择了有代表性的粉体成型技术供大家实践,这些成型方法在工业界及实验室广泛采用,做起实验来成本较低.本实验,学生可以感性的获得有关粉体成型的知识和经验. 本文仅介绍有代表性的几种技术:干压成型、热压注成型、丝网印刷、流延成型.(学生可任选三项) 2 ..背景知识 2.1 干压成型是将经过造粒、流动性好,颗粒级配合适的粉料,装入模具内,通过压机的柱塞施以外加压力,使粉料压成制一定形状的坯体的方法.其特点是粘结剂含量较低,不经过干燥可以直接烧结,坯体收缩小,可以自动话生产. 干压成型的压制方式有仅用一个冲头对粉体进行压缩的所谓 “单向压”和用两个冲头对粉体进行相向压缩的所谓 “双向压”两种.本试验采用“单向压” 干压成型的主要工艺参数有造粒、压制方式、最高压力和保压时间等. 2.2 热压注成型 热压铸成型即低压注射成型(LPIM: low pressure injection molding),在陶瓷生产中是一种重要的成型方法,这种方法成型的产品尺寸精确,表面光洁度高,更主要的是这种成型方法可以生产形状复杂的产品,因此在工业陶瓷领域较为广泛,如氧化铝,氧化镁,氮化硅陶瓷的生产中。 热压铸成型具有设备简单,模具磨损小,操作方便,生产效率高的优点。其成型的坯体尺寸较准确,光洁度较高,结构紧密[38]。这种方法能够成型形状复杂的中小型瓷件。热压铸成型是在热压铸机上进行的。它的基本原理是:在压力下将具有较好流动性的热浆料压入金属模内,并在压力的持续作用下充满整个金属模具同时凝固,然后除去压力,拆开模具,形成含蜡的半成品,再经过脱脂(除去粘结剂)和烧成即得到制品。 热压铸所用浆料一般选择石蜡作为粘结剂,同时加入少量表面活性剂。表面活性剂作用:一方面以改善粉料与石蜡之间的吸附,保证料浆长期加热后的稳定性;另一方面降低粉料与石蜡界面上的表面能,减少分子间的作用力,提高料浆的流动性,并减少石蜡用量。常用的表面活性剂有油酸、硬脂酸、蜂蜡等。制备浆料时石蜡的加入量一般为粉料质量的12.5wt%-13.5wt%,表面活性剂的加入量,使用油酸时一般为粉料质量的...