陶瓷的成型与烧结工艺

陶瓷的成型与烧结工艺第一节混合料得制备

混合料得计算与称料

混合料配方得计算得两种基本形式:

1)已知得化学计量式得配料计算;

2)根据化学成分进行得配料计算。

称料时应注意得原则:

1)按组分含量由少到多得顺序称量。

2)采用累积称量法称量。

混料

混料得两种基本形式:

1)干混

2)湿混

根据计算得结果称料,多种组分得原料经过一定得方法混合均匀得过程称为混料。(在球磨机中得混料过程可同时实现粉碎与混合得双重目得。)

塑化

对于特种陶瓷,由于坯料中没有可塑性,在成形时会出现裂纹,因此有必要在成形前进行塑化处理。

常用的塑化剂：

1）无机塑化剂：粘土等

2）有机塑化剂：粘结剂（如聚乙烯醇）增塑剂（如甘油）溶剂（如无水乙醇）

有机塑化剂

塑化剂选用与加入得原则1)在保证坯料一定可塑性得条件下,尽可能减少塑化剂得用量。2)选用塑化剂时,需考虑塑化剂在烧结时排除得难易与排除温度等因素。

造粒

造粒就是加入塑性剂后，将细颗粒原料制备成粒度较粗的混合料，以改善其流动性。第二节陶瓷得成形方法

模压成形

模压成形就是将混合料加入到模具中,在压力机上压成一定形状得坯体得方法。

手动压制

自动压制

利用液态、气体或橡胶等作为传压介质,在三维方向对坯体进行压制得工艺。冷等静压可分为干式与湿式两种形式。

冷等静压成形湿式冷等静压（液体为传压介质）干式冷等静压（气体或弹性体为传压介质）冷等静压

以水为溶剂、粘土为粘结剂与陶瓷粉体混合,配制成得具有较好流动性得料浆,再将料浆注入到具有产品形状得石膏模中成形得方法。

注浆法成形

这种成形方法借鉴了金属压铸成形得工艺思路,利用石蜡得高温流变特性,对陶瓷石蜡流体进行压力下得铸造成形。

热压铸成形1)料浆得制备:将经过陶瓷粉体与6～12％石蜡与0、1～

1％硬脂酸或油酸表面活性剂加热到60～80℃再与熔化得石蜡混合即可。

2)压铸:在压缩空气作用下充型,保压冷却,脱模。大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点

借鉴金属得挤压成形与轧制成形工艺。

塑性成形

将具有可塑性的泥料，通过挤机嘴成形。

挤制成形

将陶瓷粉体与粘结剂、溶剂等置于置于轧辊上混炼,使之混合均匀,伴随吹风,溶剂逐步挥发,形成一层厚膜;调整轧辊间距,反复轧制,可制得薄片瓷坯。

轧膜成形

一般用于制备厚度＜80μm得坯片。

带式成形第三节陶瓷得烧结理论

概述

定义:烧结就是指高温条件下,坯体表面积减小,孔隙率降低、机械性能提高得致密化过程。

烧结驱动力:粉体得表面能降低与系统自由能降低。

烧结得主要阶段:

1)烧结前期阶段(坯体入炉——90％致密化)①粘结剂等得脱除:如石蜡在250～400℃全部汽化挥发。②随着烧结温度升高,原子扩散加剧,孔隙缩小,颗粒间由点接触转变为面接触,孔隙缩小,连通孔隙变得封闭,并孤立分布。③小颗粒间率先出现晶界,晶界移动,晶粒长大。2)烧结后期阶段①孔隙得消除:晶界上得物质不断扩散到孔隙处,使孔隙逐渐消除。②晶粒长大:晶界移动,晶粒长大。

烧结的分类：固相烧结（只有固相传质）液相烧结（出现液相）气相烧结（蒸汽压较高）烧结

烧结过程得物质传递气相传质（蒸发与凝聚为主）固相传质（扩散为主）液相传质（溶解和沉淀为主）烧结过程中的物质传递

影响烧结得因素原料粉末的粒度烧结温度烧结时间烧结气氛影响因素第四节陶瓷得烧结方法

烧结分类常压烧结压力烧结按压力分类普通烧结氢气烧结真空烧结按气氛分类固相烧结液相烧结气相烧结活化烧结反应烧结按反应分类

常见得烧结方法

传统陶瓷在隧道窑中进行烧结,特种陶瓷大都在电窑中进行烧结。

普通烧结

热压烧结

热压烧结是在烧结过程中同时对坯料施加压力，加速了致密化的过程。所以热压烧结的温度更低，烧结时间更短。

将粉体压坯或装入包套得粉体放入高