第4章陶瓷坯体的成型

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1、第4章陶瓷坯體的成型4·1概述陶瓷的成型技術對於製品的性能具有重要影響。新型陶瓷成型方法的選擇，應當根據製品的性能要求、形狀、尺寸、產量和經濟效益等綜合確定。4·1·1成型方法分類日用陶瓷製品的種類繁多，用途各異，製品的形狀、尺寸、材質、燒成溫度不一，對各種製品的性能和品質要求也不盡相同，因此採用的成型方法也多種多樣，造成了成型工藝的複雜化。p12094.1.2成型方法的選擇以圖紙或樣品為依據，確定工藝路線，選擇合適的成型方法。選擇成型方法時，要從下列幾方面來考慮。(1)產品的形狀、大小、厚薄等。一般形狀複雜

2、、大件、薄壁產品，可採用注漿成型法。而具有簡單回轉體形狀的器皿則可採用旋壓或滾壓成型法。（2）坯料的工藝性能。可塑性較好的坯料適用於可塑成型法，可塑性較差的坯料可適用於注漿或乾壓成型法。（3）產品的產量和品質要求。產量大的產品可採用可塑成型法，產量小的產品可採用注漿成型法。（4）成型設備要簡單，勞動力要小，勞動條件要好。（5）技術指標要高，經濟效益要好。總之、在選擇成型方法時，希望在保證產品產量，品質的前提下，選用設備最簡單、生產週期最短、成本最低的方法。4.2注漿成型4·2·1注漿成型的特點及影響因素在傳統

3、陶瓷工業中，注漿成型己有200餘年歷史。本世紀30年代開始應用於碳化物、氮化物等新型陶瓷製品的成型。此法適於生產一些形狀複雜且不規則、外觀尺寸要求不嚴格、壁薄及大型厚胎的製品。注漿成型所用的料漿必須具備如下性能:（1）料漿的流動性好;（2）料漿的穩定性要好，即不易沉澱和分層（3）料漿的觸變性要小;（4）料漿的含水量盡可能少，滲透性要好;（5）料漿的脫膜性要好;（6）料漿中應盡可能不含氣泡。注漿成型法有空心注漿和實心注漿兩種。為了提高注漿速度和坯體的品質，又出現了壓力注漿、離心注漿和真空脫氣注漿等方法。注漿成型

4、工藝簡單，但勞動力大，生產週期長，不易實現自動化;且坯料燒後的密度小、機械強度差、收縮變形大，對機械強度幾何尺寸、電氣性能要求高的新型陶瓷產品。一般不用此法。4.2.1.1影響泥漿流動性的因素在實際生產中，注漿成型的泥漿應具有一定的流動性和穩定性才能滿足成型的要求。(1)固相的含量、顆粒大小和形狀的影響在一定濃度的泥漿中，固相顆粒越細，顆粒間的平均距離越小，吸引力增大。位移時所需克服的阻力增大，流動性減小。此外，由於水有偶極性和膠體粒子帶有電荷，每個顆粒周圍都形成水化膜，固相顆粒所呈現的體積比真實體積大得多，

5、因而阻礙泥漿的流動。泥漿流動時，固相顆粒既有平移又有旋轉運動。當顆粒形狀不同時，對流動所產生的阻力必然不同。對於體積相同的固相顆粒來說，等軸顆粒產生的阻力最小;顆粒形狀不規則，流動阻力大。泥漿流動性差。(2)泥漿溫度的影響將泥漿加熱時，分散介質(水)的黏度下降，泥漿黏度也因而降低。提高泥漿溫度，除增大流動性外。還可加速泥漿脫水，增加坯體強度。所以生產中有采用熱膜熱漿進行澆注的方法。若泥漿溫度為35和40。C、模型溫度為35oC左右，則吸漿時間可縮短一半，脫膜時間也相應縮短。(3)黏土及泥漿處理方法的影響生產施

6、工發現，黏土原料經過乾燥後配成的泥漿其流動性有所改變。如圖4.1所示，當黏土乾燥溫度升高時，一定量泥漿流出時間縮短，即其流動性增加。在某一溫度下乾燥黏土時，泥漿流動性可達最大值。而進一步升高乾燥溫度，泥漿的流動性卻又降低。這和黏土乾燥脫水後，表面吸附離子的吸附性質發生變化(這種現象稱為固著現象)有關。(4)泥漿的pH值的影響一些瘠性泥漿由於不含黏土，而且採用的原料密度較大，容易聚沉下降，因而控制這類泥漿的穩定性和流動性更顯得重要。提高瘠性泥漿流動性的方法通常有兩種，控制泥漿的pH值;加入有機膠體或表面活性物質

7、作為稀釋劑。瘠性泥漿中的原料多為兩性物質。這類物質在酸性和鹼性介質中都能膠溶，但離解的過程不同，形成的膠團構造也不同。泥漿的pH值改變時，會改變膠粒表面作用力和影響位。因而使泥漿在一定範圍內黏度顯著下降。4.2.1.2注漿過程的物理化學變化採用石膏模注漿成型時，既發生物理脫水過程，也出現化學凝聚過程，而前者是主要的，後者只占次要地位。注漿時的物理脫水過程泥漿注入模型後，在毛細管的作用下，泥漿中的水分沿著毛細管排出。可以認為毛細管力是泥漿脫水過程的推動力。這種推動力取決於毛細管的半徑和水的表面張力。毛細管愈細，

8、水的表面張力愈大，則脫水的動力就愈大。當模型內表面形成一層坯體後。水分要繼續排出必先通過坯體的毛細孔，然後再達到模型的毛細孔中。這時注漿過程的阻力來自石膏模和坯體兩方面。注漿開始時，模型的阻力起主要作用。隨著吸漿過程的不斷進行，坯體厚度繼續增加，坯體所產生的阻力越顯得重要，最後起主導作用。坯體所產生阻力的大小，決定於泥漿本身的性質和坯體的結構。含塑性原料多的泥漿脫水的阻力大，形成的坯體密度大，阻力也