章特种陶瓷成型工艺

1、第第2 2章章 特种陶瓷成型工艺特种陶瓷成型工艺第一节第一节 配料计算与制备配料计算与制备一、配料计算一、配料计算 常用的配料计算方法有两种：一种是按化学计量式常用的配料计算方法有两种：一种是按化学计量式进行计算，一种是根据坯料预期的化学组成进行计算。进行计算，一种是根据坯料预期的化学组成进行计算。1 1、按化学计量式计算、按化学计量式计算Ca(TiCa(Ti0.540.54ZrZr0.460.46)O)O3 3，(Ba(Ba0.850.85SrSr0.150.15)TiO)TiO3 3 上述上述化学分子式化学分子式的特点：与的特点：与ABOABO3 3相似，相似，A A位置上和位置上和B B

2、位 置 上 各 元 素 右 下 角 系 数 的 和 等 于位 置 上 各 元 素 右 下 角 系 数 的 和 等 于 1 1 。 例 如 ，。 例 如 ，(Ca(Ca0.850.85BaBa0.150.15)TiO)TiO3 3可以看成是可以看成是CaTiOCaTiO3 3中有中有15%15%摩尔的摩尔的CaCa被被BaBa取代了。同样，取代了。同样，Ca(TiCa(Ti0.540.54ZrZr0.460.46)O)O3 3为为CaTiOCaTiO3 3中有中有46%46%的的TiTi被被ZrZr取代了。取代了。明确化学分子式的意义后，就可以通过化学分子明确化学分子式的意义后，就可以通过化学分

3、子式计算各原料的质量分数，以及各原料的质量分式计算各原料的质量分数，以及各原料的质量分数组成。这种方法也叫数组成。这种方法也叫化学式计量方法化学式计量方法。已知：已知： 物质的质量物质的质量 = = 该物质的摩尔数该物质的摩尔数 该物质的摩尔质量该物质的摩尔质量以原料纯度以原料纯度100%100%计算，但实际原料不可能有这计算，但实际原料不可能有这么高的纯度，精确计算时应予以修正。么高的纯度，精确计算时应予以修正。 m m（实际的质量）实际的质量）= = m(m(理论质量理论质量) ) / P/ P（纯度）纯度） 原料中如有水分则需烘干，否则要扣除水分。原料中如有水分则需烘干，否则要扣除水分。

4、 例例1 1：配方为：配方为(Ba(Ba0.850.85CaCa0.150.15)TiO)TiO3 3，采用，采用BaCOBaCO3 3， CaCOCaCO3 3 ，TiOTiO2 2原料进行配料，计算出各原料的质原料进行配料，计算出各原料的质量百分比。量百分比。 见表见表2-12-1（P44P44） 2 2、根据坯料预定的化学组成进行配料计算。、根据坯料预定的化学组成进行配料计算。例例2 2：已知坯料的化学组成如下：已知坯料的化学组成如下用原料氧化铝、滑石、碳酸钙、苏州高岭土配制，求出其质用原料氧化铝、滑石、碳酸钙、苏州高岭土配制，求出其质量百分组成。量百分组成。解解 设：氧化铝、碳酸钙的纯

5、度为设：氧化铝、碳酸钙的纯度为100%；滑石为纯滑石；滑石为纯滑石（3MgO 4SiO2 H2O ），其理论组成为），其理论组成为MgO 31.7%，SiO2 63.5%， H2O 4.8%；苏州高岭土为纯高岭土（苏州高岭土为纯高岭土（Al2O32SiO2 2H2O ），其理论组成为），其理论组成为Al2O3 39.5%，SiO2 46.5%，H2O 14%。化学组成化学组成Al2O3MgOCaOSiO2wt%931.31.04.7CaO只能由只能由CaCO3引入，因此引入质量为引入，因此引入质量为1（以（以100为基准）为基准）的的CaO，需需CaCO3的质量为：的质量为：M CaCO3=1

6、/0.5603=1.78 MgO只能由滑石引入：只能由滑石引入：M滑石滑石=1.3/0.317=4.10SiO2由高岭土和滑石同时引入：由高岭土和滑石同时引入：M高岭土高岭土=（4.7-由滑石引入的由滑石引入的SiO2质量）质量）/0.465 =（4.7-4.100.635）/0.465=4.51工业纯工业纯Al2O3 的引入质量为：的引入质量为： M Al2O3 =93-由高岭土引入的质量由高岭土引入的质量=93-4.510.395=91.22 引入原料的总质量为：引入原料的总质量为： m=1.78+4.10+4.51+91.22=101.61 配方用原料的质量百分数为：配方用原料的质量百分

7、数为： CaCO3 =1.78/ m100%=1.75% 滑石滑石=4.1/ m 100%=4.03% 高岭土高岭土=4.51/m100%=4.44% 工业纯氧化铝工业纯氧化铝=91.22/m100%=89.77%二、原料煅烧二、原料煅烧煅烧的主要目的：煅烧的主要目的：去除原料中易挥发的杂质、化学结合和物理吸附去除原料中易挥发的杂质、化学结合和物理吸附的水分、气体、有机物等，从而提高原料的纯度。的水分、气体、有机物等，从而提高原料的纯度。使原料颗粒致密化及结晶长大，可以减少在以后使原料颗粒致密化及结晶长大，可以减少在以后烧结中的收缩，提高产品的合格率。烧结中的收缩，提高产品的合格率。完成同质异

8、晶的晶型转变，形成稳定的结晶相，完成同质异晶的晶型转变，形成稳定的结晶相，如如-Al2O3煅烧成煅烧成-Al2O3三、原料的混合三、原料的混合 配料是否均匀混合，是技术的关键。配料是否均匀混合，是技术的关键。 1 1）加料的次序：）加料的次序：先加用量多原料先加用量多原料+ +微量原料微量原料+ +另一种用另一种用量较多原料，这样，可防止用量少的原料粘在球磨筒壁量较多原料，这样，可防止用量少的原料粘在球磨筒壁上或研磨体上。上或研磨体上。 2 2）加料的方法：）加料的方法：a.a.某些少量的多元化合物的添加剂，某些少量的多元化合物的添加剂，宜先合成为某一种化合物，然后再加进去为好。这样，宜先合成

9、为某一种化合物，然后再加进去为好。这样，可减少偏差。可减少偏差。b.b.用混法混料时，比重大的在稀液中易分用混法混料时，比重大的在稀液中易分层，故宜用干法为好。层，故宜用干法为好。 3 3）球磨筒的使用：）球磨筒的使用：球磨筒（或混合用器）最好能够专球磨筒（或混合用器）最好能够专用，或者至少同一类型的坯料专用。否则，容易引进杂用，或者至少同一类型的坯料专用。否则，容易引进杂质影响到配方组成，从而影响到制品的性能。质影响到配方组成，从而影响到制品的性能。四、粉料的塑化四、粉料的塑化1 1）为什么？）为什么？传统陶瓷中有可塑性粘土，本身有良好的成型性能。传统陶瓷中有可塑性粘土，本身有良好的成型性能

10、。但特陶中，几乎不含粘土，都是化工原料，这些原料没有可塑但特陶中，几乎不含粘土，都是化工原料，这些原料没有可塑性。因此，成型之前先要塑化。性。因此，成型之前先要塑化。2 2）可塑性：）可塑性：是指坯料在外力作用下发生无裂纹的形变，当外力是指坯料在外力作用下发生无裂纹的形变，当外力去掉后再恢复原状的性能。去掉后再恢复原状的性能。3 3）塑化：）塑化：是指利用塑化剂使原来无塑性的坯料具有可塑性的过是指利用塑化剂使原来无塑性的坯料具有可塑性的过程。程。4 4）塑化剂通常为有机塑化剂和无机塑化剂）塑化剂通常为有机塑化剂和无机塑化剂，对于特陶，一般采，对于特陶，一般采用有机塑化剂。塑化剂通常由三种物质组

11、成：用有机塑化剂。塑化剂通常由三种物质组成：a.a.粘结剂：能粘结粉料，如聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、羧甲基纤粘结剂：能粘结粉料，如聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、羧甲基纤维素等。维素等。b.b.增塑剂：溶于粘结剂中使其易于流动，通常为甘油等。增塑剂：溶于粘结剂中使其易于流动，通常为甘油等。c. c.溶剂：能溶解粘结剂、增塑剂并能和坯料组成胶状物质，通常溶剂：能溶解粘结剂、增塑剂并能和坯料组成胶状物质，通常有水、无水乙醇、丙酮、苯等。有水、无水乙醇、丙酮、苯等。5 5) )塑化机理塑化机理无机塑化剂无机塑化剂：主要指粘土物质加水后能形成带电的粘土：主要指粘土物质加水后能形成带电的粘土- -水系统，从而使其

12、具有可塑性和悬浮性。水系统，从而使其具有可塑性和悬浮性。有机塑化剂有机塑化剂：一般也是水溶性的，亲水的，有极性，在水：一般也是水溶性的，亲水的，有极性，在水中能生成水化膜，可被坯料粘结吸附；而且在瘠性粒子的中能生成水化膜，可被坯料粘结吸附；而且在瘠性粒子的表面上，既有一层水化膜，又有一层粘性强的有机高分子表面上，既有一层水化膜，又有一层粘性强的有机高分子（呈蜷曲状），能把松散的粒子粘结在一起。水化膜使其（呈蜷曲状），能把松散的粒子粘结在一起。水化膜使其具有流动性，从而使坯料具有可塑性。具有流动性，从而使坯料具有可塑性。五、粉料的造粒五、粉料的造粒 1 1）为什么？为什么？对于特陶的粉料，一般希

13、望越细越对于特陶的粉料，一般希望越细越好，但对于成型，尤其是干压成型，粉料的假颗好，但对于成型，尤其是干压成型，粉料的假颗粒度越细，流动性反而不好，不能充满模子，成粒度越细，流动性反而不好，不能充满模子，成形后气孔较多，致密度不高。所以成型前要进行形后气孔较多，致密度不高。所以成型前要进行造粒。造粒。2 2）造粒：在很细的粉料中加入一定的塑化剂（如）造粒：在很细的粉料中加入一定的塑化剂（如水），制成粒度较粗，具有一定颗粒级配、流动水），制成粒度较粗，具有一定颗粒级配、流动性好的粒子（约性好的粒子（约2020目目8080目）。目）。3 3）造粒的方法）造粒的方法 A.A.一般造粒法一般造粒法：将

14、坯料加入适当的塑化剂后，经：将坯料加入适当的塑化剂后，经混合过筛，得到一定大小的团粒。混合过筛，得到一定大小的团粒。 B.B.加压造粒法加压造粒法：将坯料加入塑化剂后，经预压成：将坯料加入塑化剂后，经预压成块，然后破碎过筛而成团粒。块，然后破碎过筛而成团粒。 C. C.喷雾造粒法喷雾造粒法：把坯料与塑化剂混合好（一般用：把坯料与塑化剂混合好（一般用水）形成料浆，再用喷雾器喷入造粒塔进行雾化、水）形成料浆，再用喷雾器喷入造粒塔进行雾化、干燥，出来的粒子即为较好的团粒。干燥，出来的粒子即为较好的团粒。 D. D.冻结干燥法冻结干燥法：将金属盐水溶液喷雾到低温有机：将金属盐水溶液喷雾到低温有机液体中

15、，液体立即冻结，然后使冻结物在低温减液体中，液体立即冻结，然后使冻结物在低温减压条件下升华，脱水后进行热分解，可获得所需压条件下升华，脱水后进行热分解，可获得所需的成型粉料。的成型粉料。以上四种造粒方法以喷雾造粒的质量好。以上四种造粒方法以喷雾造粒的质量好。 第二节第二节 特陶的成型特陶的成型 陶瓷坯料的成型陶瓷坯料的成型是将制备好的陶瓷原料，是将制备好的陶瓷原料，用各种不同的方法制成具有一定形状和尺寸的坯用各种不同的方法制成具有一定形状和尺寸的坯体（生坯）的过程。成型坯体应达到如下要求：体（生坯）的过程。成型坯体应达到如下要求： 1 1坯体应符合产品所要求的生坯形状和尺寸（应坯体应符合产品所

16、要求的生坯形状和尺寸（应考虑收缩）。考虑收缩）。 2 2坯体应具有相当的机械强度，以便于后续坯体应具有相当的机械强度，以便于后续 工序工序的操作。的操作。 3 3坯体结构均匀，具有一定的致密度。坯体结构均匀，具有一定的致密度。 4 4成型过程适合于多、快、好、省的组织生产成型过程适合于多、快、好、省的组织生产 坯料有很多成型方法，普通成型方法有注坯料有很多成型方法，普通成型方法有注浆成型、可塑性成型和干粉或半干粉压制成型。浆成型、可塑性成型和干粉或半干粉压制成型。一、注浆成型一、注浆成型适应于制造大型的、形状复杂的、薄壁的产品。适应于制造大型的、形状复杂的、薄壁的产品。对浆料性能的要求：对浆料

17、性能的要求：1 1）流动性要好。即粘度小，以利于料浆能充满模型的各个角落。）流动性要好。即粘度小，以利于料浆能充满模型的各个角落。2 2）稳定性要好。即料浆能长期保持稳定，不易沉淀和分层。）稳定性要好。即料浆能长期保持稳定，不易沉淀和分层。3 3）触变性要小。即料浆经过一段时间后，粘度变化不大，脱模）触变性要小。即料浆经过一段时间后，粘度变化不大，脱模后的坯体受微外力的影响仍能保持坯体的形状。后的坯体受微外力的影响仍能保持坯体的形状。4 4）含水量要尽可能小。即在保证流动性的情况下，含水量尽可）含水量要尽可能小。即在保证流动性的情况下，含水量尽可能小，可以减少成型时间和干燥收缩，减少坯体的变形

18、和开裂。能小，可以减少成型时间和干燥收缩，减少坯体的变形和开裂。5 5）渗透性要好。即料浆中的水分容易通过形成的坯层，能不断）渗透性要好。即料浆中的水分容易通过形成的坯层，能不断被模壁吸收，使泥层不断加厚。被模壁吸收，使泥层不断加厚。6 6）脱模性要好。）脱模性要好。7 7）浆料应尽可能不含气泡。）浆料应尽可能不含气泡。普通注浆成型（单面注浆）普通注浆成型（单面注浆） 注浆法成型是指将具有流动性的液态浆料注入多孔注浆法成型是指将具有流动性的液态浆料注入多孔模型内，借助模型的毛细吸水能力，泥浆脱水硬化经模型内，借助模型的毛细吸水能力，泥浆脱水硬化经脱模获得一定形状坯体的过程脱模获得一定形状坯体的

19、过程空心注浆示意图空心注浆示意图实心注浆实心注浆 ( (双面注浆双面注浆) )空心注浆示意图空心注浆示意图一般认为注浆成型过程分为三个阶段：一般认为注浆成型过程分为三个阶段：第一阶段：泥浆注入模具中，模具吸收水分在贴近第一阶段：泥浆注入模具中，模具吸收水分在贴近模具壁的位置形成薄泥层，主要作用为模具的毛细模具壁的位置形成薄泥层，主要作用为模具的毛细管作用。管作用。第二阶段：泥层逐渐增厚，模具毛细管继续吸水，第二阶段：泥层逐渐增厚，模具毛细管继续吸水，泥浆层继续脱水，同时泥浆内水分通过薄泥层相模泥浆层继续脱水，同时泥浆内水分通过薄泥层相模具扩散。扩散力为薄泥层两侧泥浆与模具的水分浓具扩散。扩散力

20、为薄泥层两侧泥浆与模具的水分浓度差和压力差。泥层厚度到达要求厚度后，倒出余度差和压力差。泥层厚度到达要求厚度后，倒出余浆，形成雏坯。浆，形成雏坯。第三阶段：雏坯形成到脱模为第三阶段，泥料干燥第三阶段：雏坯形成到脱模为第三阶段，泥料干燥收缩，具有一定强度后可以进行脱模。收缩，具有一定强度后可以进行脱模。工艺特点：工艺特点： （1 1）适于成型各种产品，形状复杂、不规则、）适于成型各种产品，形状复杂、不规则、薄、体积较大而且尺寸要求不严的陶瓷件。薄、体积较大而且尺寸要求不严的陶瓷件。 （2 2）坯体结构均匀，但含水量大且不均匀，干）坯体结构均匀，但含水量大且不均匀，干燥与烧成收缩大燥与烧成收缩大主

21、要工艺参数主要工艺参数（以密度为（以密度为2.6K2.6KG G/ /M M3 3原料为例）原料为例）浆料密度：浆料密度：1.651.80K1.651.80KG G/ /M M3 3流动性一般：流动性一般：1 0151 015MINMIN/50/50G G粉料细度：万孔筛（粉料细度：万孔筛（4545M M）筛余）筛余0.51.0%0.51.0%脱模水分：脱模水分：8%8%左右左右强化强化注浆成型注浆成型 在注浆过程中人为地施加外力，加速注浆过程的在注浆过程中人为地施加外力，加速注浆过程的进行，使吸浆速度和坯体强度得到明显改善的方法。进行，使吸浆速度和坯体强度得到明显改善的方法。 真空注浆真空注

22、浆 真空脱气压力注浆示意图真空脱气压力注浆示意图 离心注浆离心注浆 使模型在旋转情况下进浆，料浆在离心力的作使模型在旋转情况下进浆，料浆在离心力的作用下紧靠模壁形成致密的坯体。气泡较轻，易集中用下紧靠模壁形成致密的坯体。气泡较轻，易集中在中间最后破裂排出，故可提高吸浆速度与制品质在中间最后破裂排出，故可提高吸浆速度与制品质量。量。要求：泥浆中的颗粒分布范围窄，否则大颗粒集中要求：泥浆中的颗粒分布范围窄，否则大颗粒集中在靠近模型的坯体表面，小颗粒集中在坯体内面，在靠近模型的坯体表面，小颗粒集中在坯体内面，造成坯体组织不均匀，收缩不一致。造成坯体组织不均匀，收缩不一致。压力注浆压力注浆通过提高泥浆

23、压力来增大注浆过程推动力，加速水分的通过提高泥浆压力来增大注浆过程推动力，加速水分的扩散，不仅可缩短注浆时间，还可减少坯体的干燥收缩扩散，不仅可缩短注浆时间，还可减少坯体的干燥收缩和脱模后坯体的水分。和脱模后坯体的水分。注浆压力越高，成型速度越大，生坯强度越高。但是受注浆压力越高，成型速度越大，生坯强度越高。但是受模型强度的限制。模型强度的限制。 模型的材料：模型的材料：石膏模型、多孔树脂模型、无机填料模石膏模型、多孔树脂模型、无机填料模型。型。 根据压力的大小可将压力注浆分为：根据压力的大小可将压力注浆分为：微压注浆：压力微压注浆：压力0.03 2 2 MPMPA A 高强度树脂模型高强度树

24、脂模型热浆注浆热浆注浆 在模型两端设置电极，料浆注满后，马上在模型两端设置电极，料浆注满后，马上接交流电，利用料浆中少量电解质的导电性加热，接交流电，利用料浆中少量电解质的导电性加热，升温至升温至5050左右，可加快吸浆速度。当泥浆温度为左右，可加快吸浆速度。当泥浆温度为15155555，粘度会降低，粘度会降低50506060，坯体成型速度提，坯体成型速度提高高32324242。二、热压铸成型二、热压铸成型 它是利用石蜡的热流性特点，与坯料配合，使用金属模具它是利用石蜡的热流性特点，与坯料配合，使用金属模具在压力下进行成型的，冷凝后坯体能保持其形状，在特种在压力下进行成型的，冷凝后坯体能保持其

25、形状，在特种陶瓷成型中普遍采用。陶瓷成型中普遍采用。1 1、蜡浆料的制备、蜡浆料的制备为什么？为什么？目的是为了将准备好的坯料加入到以石蜡为主的目的是为了将准备好的坯料加入到以石蜡为主的粘结剂中制成蜡板以备成型用。粘结剂中制成蜡板以备成型用。制备过程：制备过程：将石蜡（按配比）称取一定量（一般为将石蜡（按配比）称取一定量（一般为12.5%13.5%12.5%13.5%）后加热熔化成蜡液，同时将称好的粉料在）后加热熔化成蜡液，同时将称好的粉料在烘箱内烘干，使含水量不大于烘箱内烘干，使含水量不大于0.2%0.2%（why?why?这是因为粉料内这是因为粉料内含水量大于含水量大于1%1%时，水分会阻

26、碍粉料与石蜡完全浸润，粘度时，水分会阻碍粉料与石蜡完全浸润，粘度增大，难以成型。另外在加热时，水分会形成小气泡分散增大，难以成型。另外在加热时，水分会形成小气泡分散在浆料之中，使烧结后的制品形成封闭气孔，性能变在浆料之中，使烧结后的制品形成封闭气孔，性能变坏。）。坏。）。制备蜡浆时，在粉料中制备蜡浆时，在粉料中加入少量的表面活性剂加入少量的表面活性剂（一般为（一般为0.40.8%0.40.8%，如蜂蜡等，如蜂蜡等），可以减少石蜡的含量，改善成型性能），可以减少石蜡的含量，改善成型性能等。等。料浆的性能指标如下：料浆的性能指标如下：1 1）稳定性）稳定性 是指料浆在长时间加热而不搅拌的条件下，仍

27、然保持是指料浆在长时间加热而不搅拌的条件下，仍然保持其均匀不分层的性能。通常用稳定性指标来表示：其均匀不分层的性能。通常用稳定性指标来表示： u=Vu=V0 0/V/Vt t 式中式中 u u -稳定性指标；稳定性指标； V V0 0-被测试的料浆体积（被测试的料浆体积（cmcm3 3） V Vt t - -加热后分离出的蜡液体积（加热后分离出的蜡液体积（cmcm3 3）_ _ 测试条件是：测试条件是：100100mlml的料浆，在的料浆，在7070下保温下保温2424小时，分离出小时，分离出的蜡液应不大于的蜡液应不大于0.20.2mlml。此时此时u500u500。2 2）可铸性）可铸性 是

28、指浆料铸满模腔并保持要求形状的能力。它是指浆料铸满模腔并保持要求形状的能力。它是衡量料浆粘度与凝固速度的综合指标。一般地说，若粉是衡量料浆粘度与凝固速度的综合指标。一般地说，若粉料细度合适、粉料干燥、粘合剂（石蜡和表面活性剂）加料细度合适、粉料干燥、粘合剂（石蜡和表面活性剂）加入量合适，则料浆的可铸性好。入量合适，则料浆的可铸性好。3 3）收缩率）收缩率 是指蜡浆由融化的液体状态冷却凝固成固态时，是指蜡浆由融化的液体状态冷却凝固成固态时，会有体积收缩。料浆在模腔中凝固时的体积收缩称为冷收会有体积收缩。料浆在模腔中凝固时的体积收缩称为冷收缩，一般约为缩，一般约为1%1%。2 2、热压铸的工作原理

29、、热压铸的工作原理将配制成的料浆蜡板放置在热压铸机筒内，加热将配制成的料浆蜡板放置在热压铸机筒内，加热至一定温度熔化，在压缩空气的驱动下，将筒内至一定温度熔化，在压缩空气的驱动下，将筒内的料浆通过吸铸口压入模腔，保持一定时间后去的料浆通过吸铸口压入模腔，保持一定时间后去掉压力，料浆在模腔中冷却成型，然后脱模，取掉压力，料浆在模腔中冷却成型，然后脱模，取出坯体。出坯体。3 3、高温排蜡、高温排蜡为什么？为什么？因为如果烧成前不先经过排蜡处理，则烧成时石蜡在高因为如果烧成前不先经过排蜡处理，则烧成时石蜡在高温下熔化流失、挥发、燃烧，坯体将失去粘结而解体，不能保持温下熔化流失、挥发、燃烧，坯体将失去

30、粘结而解体，不能保持其形状。其形状。排蜡的过程：排蜡的过程：排蜡是将坯体埋入保护粉料（如煅烧过的工业排蜡是将坯体埋入保护粉料（如煅烧过的工业AlAl2 2O O3 3，此保护粉料又称吸附剂）中，在升温过程中，石蜡会熔，此保护粉料又称吸附剂）中，在升温过程中，石蜡会熔化、扩散，但有吸附剂支持着坯体。当温度继续升高，石蜡挥发、化、扩散，但有吸附剂支持着坯体。当温度继续升高，石蜡挥发、燃烧完全，而坯体中粉料之间也有一定的烧结出现。此时，坯体燃烧完全，而坯体中粉料之间也有一定的烧结出现。此时，坯体与吸附剂之间既不发生反应，又不发生粘结，而且坯体具有一定与吸附剂之间既不发生反应，又不发生粘结，而且坯体具

31、有一定的强度。的强度。排蜡温度通常为排蜡温度通常为9001100 9001100 。若温度太低，若温度太低，粉料之间无一定的粉料之间无一定的烧结出现，不具有一定的机械强度，坯体松散，无法进行后续的烧结出现，不具有一定的机械强度，坯体松散，无法进行后续的工序；工序；若温度偏高，若温度偏高，直至完全烧结，则会出现严重的粘结，难以直至完全烧结，则会出现严重的粘结，难以清理坯体的表面。排蜡后的坯体要清理表面的吸附剂，然后再进清理坯体的表面。排蜡后的坯体要清理表面的吸附剂，然后再进行烧结。行烧结。三、可塑法成型三、可塑法成型 可塑法成型（可塑法成型（plastic moldingplastic mold

32、ing）利用泥料具有可塑性的特点，经利用泥料具有可塑性的特点，经一定工艺处理料浆制成一定形状的制品。适合生产管、棒和薄片一定工艺处理料浆制成一定形状的制品。适合生产管、棒和薄片状的制品。状的制品。1 1、挤压成型、挤压成型挤压成型（挤压成型（extrusionextrusion，见见P57P57）一般是将真空练制的泥料，放入）一般是将真空练制的泥料，放入挤制机内，这种挤制机一头可以对泥料施加压力，另一头装有机挤制机内，这种挤制机一头可以对泥料施加压力，另一头装有机嘴即成型模具，通过更换机嘴，能挤出各种形状的坯体。也有将嘴即成型模具，通过更换机嘴，能挤出各种形状的坯体。也有将挤制嘴直接安装在真空

33、练泥机上，成为真空练泥挤压机，挤出的挤制嘴直接安装在真空练泥机上，成为真空练泥挤压机，挤出的制品性能更好。制品性能更好。挤压机适合挤制棒状、管状的制品。挤压机适合挤制棒状、管状的制品。挤压法的优点：污染小，操作易于自动化，可连续生产，效率高，挤压法的优点：污染小，操作易于自动化，可连续生产，效率高，适合管状、棒状产品的生产。适合管状、棒状产品的生产。2 2、轧膜成型、轧膜成型（roll formingroll forming） 适宜生产适宜生产1 1mmmm以下的薄片状制品。以下的薄片状制品。 图图2-16 P582-16 P58四、干压成型四、干压成型1 1、概念：、概念：将粉料加少量结合剂

34、，经造粒后置于将粉料加少量结合剂，经造粒后置于钢模中，在压力机上加压形成一定形状的坯体。钢模中，在压力机上加压形成一定形状的坯体。2、干压成型的工艺原理：、干压成型的工艺原理：干压成型的实质是在外干压成型的实质是在外力作用下，颗粒在模具内相互靠近，并借内摩擦力作用下，颗粒在模具内相互靠近，并借内摩擦力牢固地把各颗粒联系起来，保持一定形状。这力牢固地把各颗粒联系起来，保持一定形状。这种内摩擦力作用在相互靠近的颗粒外围结合剂薄种内摩擦力作用在相互靠近的颗粒外围结合剂薄层上。层上。3 3、加压方式和压力分布、加压方式和压力分布1 1）单面加压）单面加压 单面加压时，压力只通过模具塞由上加压，单面加压

35、时，压力只通过模具塞由上加压，这时由于粉料之间以及粉料与模壁之间的摩擦阻力，产生压这时由于粉料之间以及粉料与模壁之间的摩擦阻力，产生压力梯度，越往下压力越小，压力分布不均。力梯度，越往下压力越小，压力分布不均。（P53P53）2）双面加压双面加压 双面加压与单面加压相比，在于上下同时双面加压与单面加压相比，在于上下同时受压，此时各种摩擦阻力的情况并不改变，但是其压力梯度受压，此时各种摩擦阻力的情况并不改变，但是其压力梯度的有效传递距离短了，由于摩擦力而带来的能力损失也减少的有效传递距离短了，由于摩擦力而带来的能力损失也减少了。在这种情况下，坯体的密度相对均匀多了。双面加压，了。在这种情况下，坯

36、体的密度相对均匀多了。双面加压，坯体的中心部位密度较低坯体的中心部位密度较低。（。（P53）不论单面加压还是双面加压，如果模具施以润滑剂，压力梯不论单面加压还是双面加压，如果模具施以润滑剂，压力梯度会有所降低。度会有所降低。4 4、加压速度与保压时间、加压速度与保压时间如果加压速度过快，保压时间过短，气体不易排出。同样当如果加压速度过快，保压时间过短，气体不易排出。同样当压力还未传递到应有的深度时，外力就已卸掉，显然难以得压力还未传递到应有的深度时，外力就已卸掉，显然难以得到较为理想的坯体质量。如果加压速度过慢，保压时间过长，到较为理想的坯体质量。如果加压速度过慢，保压时间过长，使得生产效率降

37、低，也是没有必要的。使得生产效率降低，也是没有必要的。因此，根据坯体的大小、厚薄和形状来调整加压速度和保压因此，根据坯体的大小、厚薄和形状来调整加压速度和保压时间。一般对于大型、壁厚、高度大、形状较为复杂的产品，时间。一般对于大型、壁厚、高度大、形状较为复杂的产品，开始加压宜慢，中间可快，后期宜慢，并有一定的保压时间。开始加压宜慢，中间可快，后期宜慢，并有一定的保压时间。对于小型薄片坯体，加压速度可以适当快些，以提高其生产对于小型薄片坯体，加压速度可以适当快些，以提高其生产效率。效率。5 5、干压成型的优缺点：、干压成型的优缺点： 优点：优点：1 1）具有工艺简单，操作方便，周期短，效率高，）

38、具有工艺简单，操作方便，周期短，效率高，便于实行自动化生产；便于实行自动化生产；2 2）其成型的坯体密度大，尺寸精）其成型的坯体密度大，尺寸精确，收缩小，机械强度高等。确，收缩小，机械强度高等。 缺点：缺点：1 1）对大型坯体生产有困难，模具磨损大、加工复）对大型坯体生产有困难，模具磨损大、加工复杂、成本高；杂、成本高；2 2）加压只能上下加压，压力分布不均，致）加压只能上下加压，压力分布不均，致密度不均，收缩不均，会产生开裂、分层等现象。密度不均，收缩不均，会产生开裂、分层等现象。五、等静压成型五、等静压成型1 1、概念、概念 等静压成型等静压成型( (isostatic pressingisostatic pressing）又叫静水压成型，它是利又叫静水压成型，它是利用液体介质不可压缩性和均匀传递压力性的一种成型方法。即处用液体介质不可压缩性和均匀传