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1、 È综述与述评现代技术陶瓷2010年第4期(总第126期)碳化硅陶瓷材料成型工艺的研究进展赵霞唐竹兴(山东理工大学材料科学与工程学院,淄博255049)摘要:介绍了SiC陶瓷材料的成型工艺,综述了这些工艺的优缺点,并重点介绍了挤出成型工艺。关键词:SiC陶瓷;成型工艺;挤出成型碳化硅陶瓷机械强度高、耐高温、耐磨、耐热部分的水分,使浆料固化而获得具有一定强度的冲击性能好、抗氧化性能好、耐腐蚀、热膨胀系数坯体。2002年,UngyuPaik,Hyeon-CheolPark,[2]小、热传导率高,因
2、而常常用于制造燃烧室、高温Sung-ChurlChoi等人采用注浆成型研究了悬排气装置、耐温贴片、飞机引擎构件、化学反应容浮液的不同的分散情况对生坯的器、热交换器管等严酷条件下的机械构件,是一显微结构以及烧成品的弯曲强度的影响,得种应用广泛的先进工程材料。它不仅在正在开出了在阳离子分散剂和阴离子分散剂为发的高新技术领域(例如,陶瓷发动机、航天器05wt%,PH分别为3和9时分散性最好,得出[3]等)发挥重要作用,在目前的能源、冶金、机械、的坯体的弯曲强度也最好。2009年,李欢欢采[1]建材化工等
3、领域也具有广阔的市场和待开发用碱洗打开团聚,并添加CMC作为分散剂成功的应用领域。要满足高新技术越来越高的要求制备出固相含量53vo%l、粘度300~450MPaS和日益广泛的市场,需要生产不同层次、不同性的SiC稳定浆料,注浆得到致密度为989%,维能的各种碳化硅制品。目前制备碳化硅陶瓷的氏硬度为296GPa的碳化硅制品。成型和工艺技术仍需改进。这种方法适用于制造大型、形状复杂、薄壁的产品,所需设备简单、成本低、易于操作。但1碳化硅陶瓷的成型工艺是,由于模具毛细管吸力随着成型坯体的厚度的加厚而
4、降低,因此当成型坯体的截面较大时,坯陶瓷材料的成型工艺是制备陶瓷材料的重体会产生明显的密度梯度,从而导致成形体尺寸要环节,也是提高陶瓷坯体均匀控制精度低,在烧结中密度不同的部位由于烧结性和解决陶瓷材料可靠性的一个关键环节。速率不同会使得制品内部产生应力而开裂,或形理想的陶瓷材料成型工艺应该具有坯成缺陷。而且生产周期长、效率低、不利于机械体显微结构均匀、密度高、强度高、可实现近化与自动化,产品质量难以保证。净尺寸成型等特点。目前成型碳化硅的常用方12等静压成型[4]法有注浆成型、等静压成型、注射成型
5、、热压铸成等静压是将预压好的坯体包封在弹性的型、凝胶注模成型和挤出成型等,下面给予一一橡胶模具或塑料模具内,然后置于高压容器中施介绍。以高压(压力通常在100MPa以上),压力由液体11注浆成型介质传递至弹性模具对坯体加压。然后释放压传统注浆成型首先是通过加入少量的水溶力,取出模具并从模具中取出成型好的坯体。性有机物与陶瓷粉体构成分散性好的水基悬浮2009年,XieMao-lin,LuoDe-l,iXianXiao-bin[5]浆料,随后将浆料注入石膏模具,通过石膏吸除等人利用冷等静压技术在250
6、Mpa下成型得到作者简介:赵霞(1984~),女,硕士研究生.主要从事陶瓷及复合材料方面的研究.15综述与述评 È2010年第4期(总第126期)现代技术陶瓷的添加4%氧化铝样品用超高压烧结得到了几乎是热压铸成型工艺中最重要的一环。具体方法全致密的碳化硅样品。是将石蜡加热熔化成蜡液,然后将粉料倒入,搅等静压成型适于制备成型形状简单、产量小拌均匀后将浆料倒入容器中,凝固制成蜡版。成和大型的制品,生产过程复杂,不适于大量生产。型时将配制的浆料蜡版放置在热压铸机筒内,加13注射成型热至熔化,在压缩空气
7、的驱动下,将筒内的浆料注射成型又称为注塑成型,是基于塑料注塑通过吸注口压入模腔。根据产品的形状和大小成型技术的思路发展而成。其工艺过程是先将保持一定时间后,去掉压力,浆料在模腔中冷却陶瓷粉料与合适的有机载体在一定温度下混练,成型后脱模,取出坯体。坯体在经过排蜡处理后以提供陶瓷注射成型所必须的流动性和生坯强烧成。度。混练后经干燥、造粒的混合物料在一定温度热压铸成型工艺适合形状较复杂、精度要求和压力下高速注入模具内,达到完好的冲模和脱高的中小型产品的生产。由于设备简单,操作方模。然后通过加热和其它物理化学
8、方法将成型便,生产效率较高,模具磨损小,因而在特种陶瓷体内的有机物排除。陶瓷注射成形工艺生产中经常采用。其缺点是工序复杂、能耗大、[6](CIM)制备形状复杂的碳化硅陶瓷异形件。工期长,因此,大而长的薄壁产品不宜采用此法。[7]2007年,郑梅等人以SiC微粉为原料,Y2O3、15凝胶注模成型Al2O3为复合烧结助剂,多组元蜡原料为粘结剂,凝胶注模成型工艺是建立在传统陶瓷注浆采用注射成型和液相烧结法得到了密度达成形技术和高分子化学理论的基础上的一种新
