无机非金属材料成型工艺ppt课件.ppt

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1、第六章无机非金属材料成型工艺本章主要内容：6.1概述6.2注浆成型6.3可塑成型6.4压制成型6.5玻璃熔体成型6.1概述一、成型的概念借助外力或模型将配合料制成的浆体、可塑泥团、半干粉料或熔融体，变成具有一定尺寸、形状和强度的坯体或制品的过程。二、成型步骤1、物料在外力作用下流动及变形2、通过不同机制而定形各种无机胶凝材料浆体：形成水化产物而固化；陶瓷泥料的可塑成型：粘土的可塑性；陶瓷泥浆的注浆成型：石膏模吸取水分，泥浆变为可塑体；陶瓷粉料的压制成型：依靠压力使粉料颗粒靠拢产生范德华力和氢键；熔融体：依靠粘度随温度降低而迅速增

2、长而定形。三、成型辅助剂1、稳定剂某些通过烧结成型的无机非金属材料在加热过程中由于生成新化合物或晶型转变而引起膨胀。为了阻止或减轻由于热加工中生成新化合物或晶型转变而引起的膨胀，须加入少量稳定剂。如氧化锆制品中加入少量CaO作为稳定剂。2、促凝剂使粘结剂凝结硬化的外加物。3、抑制剂为抑制某些物理化学反应而加入的少量物质。4、增塑剂能提高泥料可塑性的物质。5、减水剂降低拌合料用水量的作用，或用水量不变的情况下，起到增大流动性或可塑性的作用。6、发泡剂形成微小泡沫，使材料具有闭口（或连通）气孔结构。7、膨胀剂膨胀剂能部分消除制品在高温

3、和冷却过程中由于收缩而造成的裂缝或剥落。8、分散剂分散剂是能促使固体粒子的絮凝团或液滴分散为单体微粒子，并悬浮于液体之中。9、消泡剂排除各种混合料中的气泡。10、脱模剂6.2注浆成型一、注浆成型概念注浆成型是利用石膏模的吸水性，将具有流动性的泥浆注入石膏模内，使泥浆分散地粘附在模壁上，形成与模型相同形状的泥层，并随着时间的延长而逐渐增厚，当达到一定程度时，经干燥收缩与模壁脱离，然后脱模取出，坯体制成。二、注浆成型对泥浆的要求1、流动性好此是注浆成型的首要条件。流动性好，浆料才能在管道中流动并能充满模型的各个部位。影响泥浆的流变性质

4、的因素有：（1）固相含量、颗粒尺寸和形状（2）温度（3）粘土及泥浆处理方法（4）稀释剂（电解质）①具有水化能力强的一价阳离子；②能提供OH-,使分散系统呈碱性；③阴离子能与粘土中有些离子形成难溶的盐类。粘土干燥泥浆陈腐2、稳定性好：久置各组分颗粒不会沉淀。3、适当的触变性：既要便于泥浆的输送，又要求脱模后的坯体不致受轻微振动就软塌。4、含水量少：保证流动性的前提下尽量减少含水量。5、滤过性好：使泥浆中的水分能顺利通过模型壁上的泥层被模型吸收。6、形成的坯体要有足够的强度三、注浆成型的物理化学变化注浆成型时既发生物理脱水过程，又发生

5、化学凝聚过程，且前者是主要的。1、物理脱水过程泥浆注入石膏模型后，在毛细管力的作用下，泥浆中的水沿着毛细管排出后被吸入石膏模毛细管内。可以认为毛细管力是泥浆脱水过程的推动力。2、化学凝聚过程泥浆与石膏接触时，在其接触表面上溶有一定数量的CaSO4，它与泥浆中的Na-粘土和水玻璃发生离子交换反应，使得靠近石膏模表面的一层Na-粘土变成Ca-粘土，泥浆由悬浮状态转变为聚沉。石膏起到絮凝剂的作用，促进泥浆絮凝硬化，缩短了成坯时间。Na-粘土+CaSO4+Na2SiO3Ca-粘土+CaSiO3+Na2SO4四、成型速度提高吸浆速度的方法：

6、（1）减少模型的阻力模型的阻力主要通过改变模型制造工艺来加以控制。一般可以用增加熟石膏与水的比值；适当延长石膏浆的搅拌时间；真空处理石膏浆等方法。（2）减少坯料的阻力坯浆料的阻力取决于其结构，而后者又由泥浆的组成、浓度及添加物的种类等因素所决定。适当减少塑性原料，增多瘠性原料；适当增加泥浆颗粒度；使用稀释剂。（3）提高吸浆过程的推动力压力注浆、离心注浆（4）提高泥浆和模型的温度温度升高，水的粘度下降，泥浆粘度也因而降低，流动性增大。实践证明，若泥浆温度为35~40℃，模型温度为35℃左右，则吸浆时间可缩短一半，脱模时间也相应缩短。

7、五、成型方法1、基本注浆方法空心注浆（单面注浆）单面注浆是将泥浆注入模型中，待泥浆在模型中停留一段时间形成一定厚度的坯体后，倒出多余的泥浆。随后带模干操，待注件干燥收缩脱模后，取出注件。适于薄壁类小型坯件的成型。实心注浆（双面注浆）实心注浆是将泥浆注入石膏外模与模芯之间，泥浆被模型与模芯的工作面两面吸水，坯体的内部形状由模芯决定。注浆后，不需倒出余浆。2、加速注浆的方法（1）压力注浆：将施有一定压力的泥浆通过管道压入模型内，待坯体成型后再取消压力。微压注浆：泥浆的压力可通过提高泥槽高度，利用泥浆自身的位能提供，对石膏模无特殊要求。

8、中、高压注浆：泥浆的压力通过压缩空气引入，需考虑模型的承受能力。（2）离心注浆该方法是在模型旋转运动的情况下，将泥浆注入模型中。由于离心力的作用，泥浆紧靠模壁脱水后形成坯体。这种方法得到的坯体厚度较均匀，变形较少。（3）真空注浆一种方式是在石膏模外