陶瓷材料成型工艺研究新进展.pdf

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1、工业与实践IndustryandPractice陶瓷材料成型工艺研究新进展崔静涛兰新哲王碧侠宋永辉张静（西安建筑科技大学贵金属工程研究所西安710055）摘要:陶瓷制造经历数千年历史，当前阻碍陶瓷材料进一步发展的关键之一是成型工艺技术没有突破。本文介绍了胶态成型、固体无模成型工艺及气态成型，对上述工艺的原理、工艺过程及特点进行比较，提出了陶瓷成型工艺的关键问题。并介绍了水基非塑性浆料的注射成型新工艺。关键词:陶瓷；胶态成型；固体无模成型；气态成型；胶态注射成型NewResearchProgress

2、ofFormingProcessforCeramicsCuiJingtaoLanXinzheWangBixiaSongYonghuiZhangJing(PreciousMetalsEngineeringInstitute，Xi'ANUniversityofArchitectureandTechnology,Xi'AN710055)Abstract:Ceramictechnologyhaslonghistory.Furtheradvancesofceramicsmaterialsareretarde

3、dbyceramicformingtechnology.Colloidalforming,solidmouldlessformingandgasphaseformingtechniquesareintroducedinthispaper.Thetheories,formingprocessesandcharacteristicsofthesetechniquesarecompared.Thekeyproblemsinceramicformingprocessarealsoindicated.Cer

4、amicinjectionmoldingofnonplasticslurryofwaterbaseisintroducedtoo.Keywords:ceramic;colloidalforming;solidmouldlessforming;gasphaseforming;colloidalinjectionforming1前言的关键步骤[1]。成型是陶瓷生产过程的一个重要步骤。成型过程就是将分散体系（粉料、塑性物料、陶瓷作为一种重要的结构材料，具有高强度、浆料）转变为具有一定几何形状和强度的块体

5、，也高硬度、耐高温、耐腐蚀等优点，无论在传统工业称素坯。成型的方法很多，本文主要介绍胶态成型领域还是在新兴的高技术领域都有着广泛的应用。工艺、固体无模成型工艺、陶瓷胶态注射成型技术然而陶瓷所固有的高强度、高硬度等优点却同时给这几种主要的陶瓷成型工艺的成型原理、基本工艺陶瓷件的成型、加工带来了很多困难。因此研究各及特点。不同形态的物料应用不同的成型方法。究种陶瓷成型技术变得至关重要。竟选择哪一种成型方法取决于对制品各方面的要求粉料成型技术的目的是为了得到内部均匀和高和粉料的自身性质（如颗粒尺寸、分布

6、、表面密度的坯体，提高成型技术是提高陶瓷产品可靠性积）。2007.5CeramicsScience&Art·11·工业与实践IndustryandPractice在传统注浆成型的基础上，相继发展产生了新的压2胶态成型工艺滤成型（PressureFiltration）和离心注浆成型（CentrifugalCasting），借助于外加压力和离心2.1挤压成型（Extrusion）[2,3]力的作用，来提高素坯的密度和强度，避免了注射将粉料、粘结剂、润滑剂等与水均匀混合，然成型中复杂的脱脂过程，但由于坯

7、体均匀性差，因后将塑性物料挤压出刚性模具即可得到管状、柱而不能满足制备高性能高可靠性陶瓷材料的要求。状、板状以及多孔柱状成型体。其缺点主要是物料2.5流延成型（TapeCasting）[2]强度低容易变形，并可能产生表面凹坑和起泡、开流延成型是将粉料与塑化剂混合得到流动的粘裂以及内部裂纹等缺陷。挤压成型用的物料以粘结稠浆料，然后将浆料均匀地涂到转动着的基带上，剂和水做塑性载体，尤其需用粘土以提高物料相容或用刀片均匀地刷到支撑面上，形成浆膜，干燥后性，故其广泛应用于传统耐火材料如炉管、护套管得到一层

8、薄膜，带膜厚度一般为0.01～1nm。60年以及一些电子材料的成型生产。代中期，Wentworth等首次将流延法用于铁电材料2.2压延成型（SheetForming）[3,4]的浇注成型。此外，它还被广泛用于多层陶瓷、电将粉料、添加剂和水混合均匀，然后将塑性物子电路基板、压电陶瓷等器件的生产中[9]。料经两个相向转到滚柱压延，而成为板状素坯的成2.6凝胶注模成型（GelCasting）[10]型方法。压延法成型密度高，适于片状、板状物件凝胶注模成型是20世纪90年代开发的一种新型的