陶瓷的成型與燒結(jié)工藝.ppt

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1、第一節(jié)混合料的制備第二節(jié)陶瓷的成形方法第七章陶瓷的成形原理及工藝第三節(jié)陶瓷的燒結(jié)理論第四節(jié)陶瓷的燒結(jié)方法第五節(jié)陶瓷燒結(jié)后的處理第一節(jié)混合料的制備混合料的計(jì)算與稱料混合料配方的計(jì)算的兩種基本形式：1）已知的化學(xué)計(jì)量式的配料計(jì)算；2）根據(jù)化學(xué)成分進(jìn)行的配料計(jì)算。稱料時(shí)應(yīng)注意的原則：1）按組分含量由少到多的順序稱量。2）采用累積稱量法稱量?；炝匣炝系膬煞N基本形式：1）干混2）濕混根據(jù)計(jì)算的結(jié)果稱料，多種組分的原料經(jīng)過一定的方法混合均勻的過程稱為混料。（在球磨機(jī)中的混料過程可同時(shí)實(shí)現(xiàn)粉碎和混合的雙重目的。）塑化對于特種陶瓷，由于坯料中沒有可塑性，在成形

2、時(shí)會出現(xiàn)裂紋，因此有必要在成形前進(jìn)行塑化處理。常用的塑化劑：1）無機(jī)塑化劑：粘土等2）有機(jī)塑化劑：粘結(jié)劑（如聚乙烯醇）增塑劑（如甘油）溶劑（如無水乙醇）有機(jī)塑化劑塑化劑選用和加入的原則1）在保證坯料一定可塑性的條件下，盡可能減少塑化劑的用量。2）選用塑化劑時(shí)，需考慮塑化劑在燒結(jié)時(shí)排除的難易和排除溫度等因素。造粒造粒就是加入塑性劑后，將細(xì)顆粒原料制備成粒度較粗的混合料，以改善其流動性。第二節(jié)陶瓷的成形方法模壓成形模壓成形是將混合料加入到模具中，在壓力機(jī)上壓成一定形狀的坯體的方法。手動壓制自動壓制利用液態(tài)、氣體或橡膠等作為傳壓介質(zhì)，在三維方向?qū)ε黧w

3、進(jìn)行壓制的工藝。冷等靜壓可分為干式和濕式兩種形式。冷等靜壓成形濕式冷等靜壓（液體為傳壓介質(zhì)）干式冷等靜壓（氣體或彈性體為傳壓介質(zhì)）冷等靜壓以水為溶劑、粘土為粘結(jié)劑和陶瓷粉體混合，配制成的具有較好流動性的料漿，再將料漿注入到具有產(chǎn)品形狀的石膏模中成形的方法。注漿法成形這種成形方法借鑒了金屬壓鑄成形的工藝思路，利用石蠟的高溫流變特性，對陶瓷石蠟流體進(jìn)行壓力下的鑄造成形。熱壓鑄成形1）料漿的制備：將經(jīng)過陶瓷粉體與6～12％石蠟和0.1～1％硬脂酸或油酸表面活性劑加熱到60～80℃再與熔化的石蠟混合即可。2）壓鑄：在壓縮空氣作用下充型，保壓冷卻，脫模。

4、借鑒金屬的擠壓成形和軋制成形工藝。塑性成形將具有可塑性的泥料，通過擠機(jī)嘴成形。擠制成形將陶瓷粉體和粘結(jié)劑、溶劑等置于置于軋輥上混煉，使之混合均勻，伴隨吹風(fēng)，溶劑逐步揮發(fā)，形成一層厚膜；調(diào)整軋輥間距，反復(fù)軋制，可制得薄片瓷坯。軋膜成形一般用于制備厚度＜80μm的坯片。帶式成形第三節(jié)陶瓷的燒結(jié)理論概述定義：燒結(jié)是指高溫條件下，坯體表面積減小，孔隙率降低、機(jī)械性能提高的致密化過程。燒結(jié)驅(qū)動力：粉體的表面能降低和系統(tǒng)自由能降低。燒結(jié)的主要階段：1）燒結(jié)前期階段（坯體入爐——90％致密化）①粘結(jié)劑等的脫除：如石蠟在250～400℃全部汽化揮發(fā)。②隨著燒結(jié)

5、溫度升高，原子擴(kuò)散加劇，孔隙縮小，顆粒間由點(diǎn)接觸轉(zhuǎn)變?yōu)槊娼佑|，孔隙縮小，連通孔隙變得封閉，并孤立分布。③小顆粒間率先出現(xiàn)晶界，晶界移動，晶粒長大。2）燒結(jié)后期階段①孔隙的消除：晶界上的物質(zhì)不斷擴(kuò)散到孔隙處，使孔隙逐漸消除。②晶粒長大：晶界移動，晶粒長大。燒結(jié)的分類：固相燒結(jié)（只有固相傳質(zhì)）液相燒結(jié)（出現(xiàn)液相）氣相燒結(jié)（蒸汽壓較高）燒結(jié)燒結(jié)過程的物質(zhì)傳遞氣相傳質(zhì)（蒸發(fā)與凝聚為主）固相傳質(zhì)（擴(kuò)散為主）液相傳質(zhì)（溶解和沉淀為主）燒結(jié)過程中的物質(zhì)傳遞影響燒結(jié)的因素原料粉末的粒度燒結(jié)溫度燒結(jié)時(shí)間燒結(jié)氣氛影響因素第四節(jié)陶瓷的燒結(jié)方法燒結(jié)分類常壓燒結(jié)壓力燒結(jié)

6、按壓力分類普通燒結(jié)氫氣燒結(jié)真空燒結(jié)按氣氛分類固相燒結(jié)液相燒結(jié)氣相燒結(jié)活化燒結(jié)反應(yīng)燒結(jié)按反應(yīng)分類常見的燒結(jié)方法傳統(tǒng)陶瓷在隧道窯中進(jìn)行燒結(jié)，特種陶瓷大都在電窯中進(jìn)行燒結(jié)。普通燒結(jié)熱壓燒結(jié)熱壓燒結(jié)是在燒結(jié)過程中同時(shí)對坯料施加壓力，加速了致密化的過程。所以熱壓燒結(jié)的溫度更低，燒結(jié)時(shí)間更短。將粉體壓坯或裝入包套的粉體放入高壓容器中，在高溫和均衡的氣體壓力作用下，燒結(jié)成致密的陶瓷體。熱等靜壓燒結(jié)真空燒結(jié)將粉體壓坯放入到真空爐中進(jìn)行燒結(jié)。真空燒結(jié)有利于粘結(jié)劑的脫除和坯體內(nèi)氣體的排除，有利于實(shí)現(xiàn)高致密化。反應(yīng)燒結(jié)、氣相沉積成形、高溫自蔓延（SHS）燒結(jié)、等離子

7、燒結(jié)、電火花燒結(jié)、電場燒結(jié)、超高壓燒結(jié)、微波燒結(jié)等其他燒結(jié)方法第五節(jié)陶瓷燒結(jié)的后處理表面施釉釉漿制備涂釉燒釉工藝過程表面施釉是通過高溫加熱，在陶瓷表面燒附一層玻璃狀物質(zhì)使其表面具有光亮、美觀、絕緣、防水等優(yōu)異性能的工藝方法。為改善燒結(jié)后的陶瓷制件的表面光潔度、精確尺寸或去除表面缺陷等，常利用磨削、激光以及超聲波等加工方法對其進(jìn)行處理。陶瓷的加工陶瓷的封接在很多場合，陶瓷需要與其他材料封接使用。常用的封接技術(shù)有：玻璃釉封接、金屬化焊料封接、激光焊接、燒結(jié)金屬粉末封裝等。