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1、特種陶瓷的主要成型方法可分為：①壓力成型方法，如干壓成型、冷等靜壓成型、干袋式等靜壓成型等。②可塑成型方法，如可塑毛坯擠壓、軋膜成型等。③漿料成型方法，如料漿澆注、離心澆注、流延成型、熱壓鑄等。④注射成型。⑤其他成型方法。如壓濾法、固體自由成型制備技術(shù)、直接凝固注模成型、溫度誘導(dǎo)成型、電泳沉積成型等。第三節(jié)成型工藝一、壓力成型方法所謂壓力成型是用粉料，即以固體顆粒為原料在一定的壓力下進(jìn)行成型的方法，也叫模壓成型或干壓成型。為了減少摩擦和增加強(qiáng)度，粉料中可能含有少量液體、粘結(jié)劑包裹在顆粒外面。粘結(jié)劑含量較低（一般為7～8％）
2、。（一）干壓成型干壓成型又稱(chēng)模壓成型，是將粉料經(jīng)過(guò)造粒、流動(dòng)性好，顆粒級(jí)配合適的粉料，裝入模具內(nèi)，通過(guò)壓機(jī)的柱塞施以外加壓力，使粉料壓成制一定形狀的坯體的方法。這是最常用的成型方法之一。由于粉末顆粒之間，粉末與模沖、模壁之間的摩擦，使壓制壓力損失，造成壓坯密度分布的不均勻。單向壓制時(shí)，密度沿高度方向降低。單向壓制及壓坯密度沿高度的分布第三節(jié)成型工藝為了改善壓坯密度的分布，一方面可以改為雙向壓制(包括用浮動(dòng)陰模)，另一方面可以在粉末中混入潤(rùn)滑劑，如油酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鎂、石蠟汽油溶液等。陶瓷材料的壓制壓力一般為40～100
3、MPa，模壓成型一般適用于壓制高度為030.3～60mm60mm、直徑為5～500mm500mm形狀簡(jiǎn)單的制品。雙向壓制及壓坯密度沿高度的分布①干壓成型的工藝原理干壓成型的實(shí)質(zhì)是在外力作用下，顆粒在模具內(nèi)相互靠近，并借助內(nèi)摩擦力牢固地把各顆粒聯(lián)系起來(lái)，保持一定形狀。這種內(nèi)摩擦力作用在相互靠近的顆粒外圍結(jié)合劑薄層上。下圖表示加壓后結(jié)構(gòu)的變化及顆粒接觸的情況，圖（a）為球形接觸，(b)為尖頂接觸。當(dāng)顆粒接觸時(shí)，R1將大于R2，R2相當(dāng)于微孔半徑或微孔隙，這樣由于微孔壓力會(huì)把各顆粒拉近緊貼，也即通常所說(shuō)的“粘著力”。顆粒加壓后的
4、接觸情況隨著壓力增大，坯料將改變外形，相互滑動(dòng)，間隙減少，逐步加大接觸，相互貼緊。由于顆粒進(jìn)一步靠近，使膠體分子與顆粒間的作用力加強(qiáng)，因而坯體具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。如果坯料顆粒級(jí)配合適，結(jié)合劑使用正確，加壓方式合理，干壓法也可以得到比較理想的坯體密度。②影響干壓成型的主要因素：a.粉體粒度分布：合適的粒度分布，可提高素坯充填密度。b.流動(dòng)性：由噴霧或造粒后的粉體，具有良好流動(dòng)性，它能在自動(dòng)成型條件下，快速充填到模具內(nèi)，避免架橋和死角形成，對(duì)獲得均勻坯體尤為重要。c.粘結(jié)劑和潤(rùn)滑劑：選擇合適的潤(rùn)滑劑和粘結(jié)劑將有助于降低模壁與粉
5、體以及粉體之間的磨擦，從而使素坯密度保持均勻，也降低了模具的磨損。d.模具設(shè)計(jì)。很大程度上依賴(lài)于工程師們的經(jīng)驗(yàn)，以及材料燒結(jié)收縮率，選擇合適的形狀和公差，來(lái)保證成型工藝的質(zhì)量和成品率。e.壓制力的影響。制品密度隨壓制力的增大而增加，當(dāng)壓力達(dá)到一定程度，密度的增加已不再明顯，如下圖A12O3粉體干壓時(shí)壓力—密度關(guān)系。此時(shí)若繼續(xù)增大壓力，模具的磨損將明顯加快，機(jī)器的負(fù)荷也很大，還常常出現(xiàn)模具卡住不能復(fù)位的故障。實(shí)用中應(yīng)結(jié)合各種因素確定壓力，以滿(mǎn)足制品要求為前提，不應(yīng)片面強(qiáng)調(diào)提高壓力。壓力—密度關(guān)系f.加壓速度與保壓時(shí)間。實(shí)踐表
6、明，加壓速度與保壓時(shí)間，對(duì)坯體性能有很大影響，即與壓力的傳遞和氣體的排除有很大的關(guān)系。如果加壓過(guò)快，保壓時(shí)間過(guò)短，氣體不易排出。同樣當(dāng)壓力還未傳遞到應(yīng)有的深度時(shí)，外力就已卸掉，顯然難以得到較為理想的坯體質(zhì)量。如果加壓速度過(guò)慢，保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使生產(chǎn)效率降低，也是沒(méi)有必要的.因此，應(yīng)根據(jù)坯體的大小、厚薄和形狀來(lái)調(diào)整加壓速度和保壓時(shí)間。一般對(duì)于大型、壁厚、高度大、形狀較為復(fù)雜的產(chǎn)品，開(kāi)始加壓宜慢，中間可快，后期宜慢，并有一定的保壓時(shí)間。這樣有利于氣體的排除和壓力的傳遞，如果壓力足夠大時(shí)，保壓時(shí)間可以短些。否則加壓速度不當(dāng)，排不出
7、氣體，會(huì)出現(xiàn)鼓泡、夾層和裂紋等。第三節(jié)成型工藝（3）干壓成型的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：干壓成型在特種陶瓷生產(chǎn)中是較常用的成型方法，因?yàn)樗哂泄に嚭?jiǎn)單，操作方便，周期短，效率高，便于實(shí)行自動(dòng)化生產(chǎn)。此外，坯體密度大，尺寸精確，收縮小，機(jī)械強(qiáng)度高，電性能好。缺點(diǎn)：干壓成型對(duì)大型坯體生產(chǎn)有困難，模具磨損大、加工復(fù)雜、成本高，其次加壓只能上下加壓，壓力分布不均勻，致密度不均勻，收縮不均勻，會(huì)產(chǎn)生開(kāi)裂、分層等現(xiàn)象。隨著現(xiàn)代化成型方法的發(fā)展，達(dá)一缺點(diǎn)逐漸為等靜壓成型所克服。（二）等靜壓成型原理：利用流體（水，油）作為傳遞介質(zhì)來(lái)獲得均勻靜壓力施加到
8、材料上的一種方法。即利用液體介質(zhì)的不可壓縮性來(lái)均勻傳遞壓力性，從各個(gè)方向進(jìn)行加壓，獲得制品的成型方法。熱等靜壓成型（HIP）等靜壓成形濕式冷等靜壓冷等靜壓成型（CIP）干式冷等靜壓操作方法：粉料被包封在與流體隔絕的橡皮膜或塑料模內(nèi)，然后將它浸沒(méi)于加壓容器中的液體內(nèi)。流體可以是甘油、機(jī)油、水或者其它非壓縮
