第三章 高温结构陶瓷成型工艺

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1、第三章高温结构陶瓷成型工艺一、概述二、配料计算及制备（1）先计算化学式的分子量；（2）计算各主要原料所需的重量%;（3）计算外加改性剂的重量%；（4）按原料纯度计算原料用量。1.由化学计量比计算原料名称所含氧化物纯度%原料名称所含氧化物纯度%铅丹碳酸锶二氧化锆Pb3O498%SrCO397%ZrO299.5%二氧化钛三氧化二铁三氧化二铬TiO299%Fe2O398.9%Cr2O399%今欲配料1公斤（不包括外加改性物质），试计算各种原料的配料重量：例1:现有一压电陶瓷坯料配方的分子式为：Pb0.95Sr0.05(Zr0.5Ti0.5)O3+0.5重量%

2、Cr2O3+0.3重量%Fe2O3采用原料及纯度如下表:（1）先计算Pb0.95Sr0.05(Zr0.5Ti0.5)O3的分子量，可将上式改写为：(PbO)0.95(SrO)0.05(ZrO2)0.5(TiO2)0.5PbOSrOZrO2TiO2氧化物摩尔数氧化物分子量氧化物重量0.95223.21212.050.05103.625.180.5123.2261.6l0.579.939.951摩尔坯料重318.79即1摩尔Pb0.95Sr0.05(Zr0.5Ti0.5)O3的重量为318.79克1摩尔坯料的重量为:（2）计算各主要原料所需的重量%：Pb

3、O：212.05／318.79=66.52%SrO：5.18／318.79=1.62%ZrO2：61.61／318.79=19.33%TiO2：39.95／318.79=12.53%把PbO、SrO数量折算为Pb3O4及SrCO3的数量：①由Pb3O4分解生成PbO的百分比为；3PbO/Pb3O4=3223.21/685.63=97.67%即需要Pb3O466.52/97.67100%=68.11%②由SrCO3分解生成SrO的百分比为：SrO/SrCO3=103.62/147.63=70.18%即需要SrCO31.62/70.18100%=2.

4、3%。（3）计算外加铅及改性剂的重量%：在坯料烧结过程中氧化铅会挥发一部分，为弥补这个损失，以免影响产品性能，配料时加一些氧化铅，其重量约占总重量的0.5～1.5%。这里确定多加入Pb3O41.5重量%。外加改性剂重量%在分子式中给出为：0.5%Cr2O3、0.3%Fe2O3。（4）按原料纯度计算原料用量%Pb3O4SrCO3ZrO2TiO2Cr2O3Fe2O3纯原料需要量%原料纯度%实际原料用量%l公斤坯料实际配料量，克68.11+1.59871.01000×0.71=7102.3972.371000×0.0237=23.719.3399.519.4

5、1000×0.194=19412.539912.651000×0.1265=126.50.5990.5l1000×0.0051=5.10.398.90.301000×0.0030=3.0Pb3O4:710,SrCO3:23.7,ZrO2:194,TiO2:126.5,Cr2O3:5.1,Fe2O3:3.0湿法成型泥浆浇注注凝成型热压铸注射成型轧膜成型流延成型挤压成型热压成型热等静压成型爆炸成型超塑性成型自燃烧烧结火焰喷涂热成型干压等静压成型干法成型三、高温陶瓷成型方法1.泥浆浇注法流动性稳定性触变性浆料要求含水量渗透性脱模性气泡含量少四、典型结构陶瓷成

6、型方法介绍（a）空石膏模；（b）注浆；（c）放浆；（d）坯体（a）装配好的模型；（b）浇注及补浆；（c）坯体2.热压铸成型原理：利用石蜡的热流动性典型成型：Al2O3100，石蜡11.5，蜂蜡0.5，油酸，0.5成型温度：60~70℃成型压力：0.6MPa排蜡温度：900~1100℃优缺点：可成型复杂形状、精度高、设备简单、操作方便、效率高、模具磨损小等。3.挤压与轧膜成型（可塑成型）1）挤压法法成型泥料要求：适合成型产品：可塑成型助剂种类：1）粘合剂：聚乙烯醇PVA、聚乙烯醇缩丁醛PVB、2）增塑剂：PVA时：甘油、磷酸、乙二醇、丁二醇等PVB时：邻

7、苯二甲酸二丁酯（DBP）、癸二酸二丁酯（DDP）3）溶剂：PVA时：水、乙醇等PVB时：甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、环己酮、甲苯等4）润滑剂：表面活性物质、鲱鱼油、鲸油、蓖麻油、润滑剂7#、C17H35SO3Na2）轧膜成型适合生产薄片状制品（<1mm)，例如独石电容器等）典型成型：Al2O3粉:100%；15%聚乙烯醇溶液:30%；甘油:8%4.流延成型带式成型超薄制品，<0.2mm以下。通常对粉料和料浆要求很高。流延成型机真空除泡机流延成型制备的生瓷片(生料带)流延片层压后烧成的瓷片5.注凝成型（凝胶注模）工艺：有机单体+粉料→悬浮体+偶联剂、催化剂、

8、引发剂→注模→单体聚合→三维结构→原位凝固→低温干燥→坯体特点：6.干压成型7.等静压成型