材料成型過(guò)程中引入離心技術(shù)的特點(diǎn)是在離心力的作用下進(jìn)行成型。金屬材料的離心鑄造就是將熔融的金屬澆人旋轉(zhuǎn)的鑄型中，使液體金屬在離心力的作用下充填鑄型且凝固形成一定形狀、尺寸的鑄造方法，離心技術(shù)在金屬材料成型中有廣泛的應(yīng)用。
氧化鋯陶瓷襯套
1. 離心沉積成型的工藝原理及過(guò)程
離必沉積成型( centrifugal deposition casting)簡(jiǎn)稱CDC，是一種制備板狀、層狀納米多層復(fù)合材料的方法。將離心成型技術(shù)最早應(yīng)用到陶瓷材料的制備中的美國(guó)加州大學(xué)Santa Barbara分校的Lange小組。由于離心力的作用力均勻地作用于每個(gè)顆粒上，從而具有形成均勻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。因此，離心技術(shù)最早也是應(yīng)用在均勻致密陶瓷材料的成型中。
離心沉積成型技術(shù)的工藝過(guò)程：首先，將原料粉末與成型助劑、水等加入球磨機(jī)進(jìn)行球磨，從而制備出合適黏度的漿料；其次，將制備好的漿料注入離心成型機(jī)內(nèi)的模具中進(jìn)行成型；然后，將成型好的陶瓷坯體進(jìn)行脫模；最后，將生坯進(jìn)行燒結(jié)，從而制備出具有一定尺寸的陶瓷材科。
2. 離心沉積成型的應(yīng)用
由于離心成型技術(shù)具有其他成型工藝所無(wú)法比擬的特點(diǎn)，因此該成型技術(shù)被廣泛應(yīng)用于梯度材料、多孔材料及層狀材料的成型制備。
層狀陶瓷復(fù)合材料是模擬貝殼結(jié)構(gòu)而設(shè)計(jì)出的一種仿生結(jié)構(gòu)材料。該材料的特殊結(jié)構(gòu)使陶瓷材料克服了單體時(shí)的脆性，此外，該材料結(jié)構(gòu)在保持其高強(qiáng)度、好的抗氧化性能的同時(shí)可以大幅度地提高材料的韌性和可靠性。K. P. Trumble教授利用多次離心工藝制備了層狀陶瓷復(fù)合材料，研究結(jié)果表明。該材料與普通的陶瓷塊體材料相比，其韌性提高了將近兩倍。這種結(jié)構(gòu)能夠使裂紋擴(kuò)展到層間界面時(shí)發(fā)生偏轉(zhuǎn)和敦化，從而使其韌性得到了大幅度地提高。由于利用離心工藝可以通過(guò)控制原始漿料的分散狀態(tài)來(lái)控制材料成型后的界面結(jié)合狀態(tài)，因此，離心沉積成型工藝被認(rèn)為是一種很有潛力的層狀材料的制備工藝。
3. 離心沉積成型的主要缺陷
離心沉積成型技術(shù)在材料制備中雖然具有其他成型方法無(wú)法比擬的作用，但是如果其成型工藝控制不當(dāng)會(huì)給材料帶來(lái)較大的缺陷。離心沉積成型制備材料過(guò)程中的關(guān)鍵問(wèn)題在于配制合適黏度的懸浮溶液，如果懸浮溶液的黏度道大則在離心沉積的過(guò)程中就會(huì)造成懸浮液的結(jié)塊，不利于形成均勻的材料；如果其黏度過(guò)液中的粉末不能隨液體均勻地分布在基體的表面。
另外，離心成型設(shè)備的離心速率也是關(guān)鍵的工藝參數(shù)。當(dāng)離心速率過(guò)大時(shí)，懸浮液在較大的離心力的作用下只隨基體的一部分做高速運(yùn)動(dòng)，不能夠形成均勻完整的面；當(dāng)離心速率較小時(shí)，懸浮液停留在基體的底部不能形成均勻?qū)用婊蚱鋸?qiáng)度較低，孔隙度較大，因此在其燒結(jié)過(guò)程中燒結(jié)收縮很大，不利于結(jié)成型。
4 . 離心沉積成型的機(jī)械設(shè)備
4 . 離心沉積成型的機(jī)械設(shè)備
離心沉積成型的設(shè)備在結(jié)構(gòu)上包括框架、底座、模具架、底盤(pán)、調(diào)節(jié)絲桿、入漿口、出漿口、漿料輸送管道、電機(jī)、傳動(dòng)裝置和漿室；漿室固定設(shè)置在底盤(pán)下面并通過(guò)滾動(dòng)軸承與底座活動(dòng)連接，漿室的底部設(shè)置一通孔，通孔與漿料輸入管道活動(dòng)連接，在連接處設(shè)置有密封圈和滾動(dòng)軸承；傳動(dòng)裝置由電機(jī)、皮帶、傳動(dòng)輪和底盤(pán)傳動(dòng)軸組成；在調(diào)節(jié)絲桿與上框架的連接處設(shè)置有滾動(dòng)軸承。
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本文“先進(jìn)陶瓷的離心沉積成型法”由科眾陶瓷編輯整理，修訂時(shí)間：2019-07-13 15:38:13
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