特种陶瓷工艺学——特种陶瓷工艺简介.ppt

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1、特种陶瓷工艺简介Sunnysmile陶瓷课件特种陶瓷工艺简介粉体制备成型烧结方法世界科学技术的高速发展，使特种陶瓷的制备技术也随之日新月异。这些新工艺的出现，不仅可以收到显著的经济效益，还能使特种陶瓷材料的性能提高。但如何有效地控制工艺过程，使其达到预期的结构、预定的性能，尚需进一步探索与研究。下面从粉体备、成型和烧结三方面来简述特种陶瓷的工艺过程。陶瓷课件1.1粉体制备制取粉体是特种陶瓷生产工艺中的首要步骤。制取方法主要有两大类：一是机械破碎法；二是物理化学法。前一种方法是应用机械力将粗颗粒破碎，获得细粉的方法。这类方法在粉碎过程

2、中易混入杂质，且不易制得粒径在1μm以下的超细颗粒G所以在特种陶瓷制粉中只占从属地位。这里不做详细介绍。后一种方法是由离子、原子、分子通过反，j藏i嫩和生长制成粒子的方法。这种方法的特点是纯度、粒度可控，均匀性好，颗粒微。辍叠辩殛实现分子级水平上的复合均化，通常包括液相法和气相法。介绍如下：1.液相法由液相法制备氧化物粉末的基本过程为：盐溶液添加沉淀剂溶剂蒸发盐或氢氧化物热分解粉末所制得的氧化物粉末的特性取决于沉淀和热分解两个过程。液相法的特点是：易控制组成，能合成复合氧化物粉；添加微量成分很方便，可获得良好的混合均匀性等。但必须严

3、格控制操作条件，才能使生成的粉末保持所具有的在离子水平上的化学均匀性。（1）化学共沉淀法这种方法是茬含肴多种可熔性阳离子的盐溶液中，通过加入沉淀剂形成不溶性氢氧化物，碳酸盐或草酸盐等的沉淀。然后将溶剂或溶液中原有阳离子滤出，沉淀物经过分解后即可制成高纯度超细粉料。此法可广泛用于合成多种单一氧化物和钙钛矿型、尖晶石型的陶瓷微粉。用此法制得的高纯Al2O3微粉，纯度为99.99%以上：细度为0.1～0.2μm，其他具有化学计量组成的烧结性良好的BaTi03，Pb-TiO3，MnFe2O4等粉料均由此方法来制备。化学共沉淀法设备简单，较为

4、经济，便于工业化。（2）溶胶-凝胶法该法是80年代迅速发展起来的新型液相制备法。此法是将醇盐溶解于有机熔剂中，通过加入蒸馏水使醇盐水解、聚合．形成溶胶。溶胶形成后随着水的加入转变为凝胶。凝胶在真空状态下低温干燥得到疏松的干凝胶。再将干凝胶作高温煅烧处理，即可得到氧化物。此法广泛用于莫来石、堇青石、氧化铝、氧化锆等氧化物粉末的制备。由于胶体混合时可使反应物质进行最直接的接触，以达到最彻底的均匀化，所制得的原料相当均匀，具有非常窄的颗粒分布，团聚性小。（3）喷雾热分解法由于沉淀法在工艺上往往存在沉淀物再溶解，沉淀剂作为杂质混入等问题。为

5、此，开发了溶剂蒸发法，此法所制得的氧化物粒子为球状，流动性好，易于制粒成型。溶剂蒸发法通常有冰冻干燥法、喷雾干燥法和喷雾热分解法三种。喷雾热分解法是将金属盐溶液喷雾至高温介质气体中，使溶剂蒸发和金属盐受热分解在瞬闻发生而获得氧化物粉末。此时需在高温和真空条件下进行。对设备和操作要求较高，但易制得粒径小，分散性好的颗粒，广泛地用作复合氧化物系超微粉末的合成。2.气相法由气相法制备氧化物微粉的方法主要有不发生化学反应的蒸发一凝聚法和气相反应法两种。（1）蒸发-凝聚法蒸发一凝聚法是将原料加热至高温(用电弧或等离子流等加热)，使之气化，接着

6、在电弧焰和等离子焰与冷却环境造成的较大温度梯度条件下急冷，凝聚成微粒状物料的方法。采用这种方法能制得颗粒直径在5~100nm范围的微粉，这种方法适用于制备单一氧化物、复合物氧化物、碳化物或金属的微粉。使金属在惰性气体中蒸发-凝聚，通过调节气压，就能控制生成金属颗粒的大小。（2）气相化学反应法该法以金属、金属化合物等为原料，通过热源、电子束、激光气化或诱导·在气相中进行化学反应，并控制产物的凝聚、生长，从而合成超微粉末。这种方法生成物的纯度商，颗粒分散性好，除适用于制备氧化物外，还适用于制备液相法难于直接合成的氮化物、碳化。物、硼化物

7、等非氧化物。1.2成形特种陶瓷的成形技术和方法对于制备性能优良的制品具有重要意义。特种陶瓷的成形技术与方法比起传统陶瓷来说更加丰富、更加广泛．而且具有不同的特点。特种陶瓷成形方法的选择，是根据制品的性能要求、形状、大小、厚薄、产量和经济效益等综合确定的。1.热压铸成形热压铸成形主要是利用含蜡料浆加热熔化后具有流动性和塑性，冷却后能在金属模中凝固成一定形状的坯体的成形方法。蜡浆的制备是热压铸成形工艺中最重要一环，具体方法是将石蜡称取后加热熔化成蜡液，然后将粉料倒入搅伴均匀后将料浆倒入容器中，凝固制成蜡板，以备成形之用。成形时将配制的料

8、浆蜡板放置在热压铸机筒内，加热至一定温度熔化，在压缩空气的驱动下，将筒内的料浆通过吸铸口压人模腔。根据产品的形状和大小保持一定时间后，去掉压力．料浆在模腔中冷却成形，然后脱模，取出坯体，有的还可进行加工处理，或车削或打孔等。2.等静压