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          陶瓷注漿成型方法介紹

          注漿成型(slip casting)是將制備好的陶瓷漿料注入模型中,通過模型的透氣和吸水性能排除漿料中的水或有機(jī)介質(zhì),使陶瓷坯體具有一定形狀和強(qiáng)度的成型方法。
              為了滿足制備復(fù)雜形狀陶瓷制品的要求,人們開發(fā)和研制了多種濕法成型技術(shù)。如前所述,干法成型的成型對(duì)象是陶瓷粉料和空氣的混合物,成型的目的是使該混合物具有一定的形狀和強(qiáng)度,并盡可能地排除坯體中的空氣。不同于干法成型,濕法成型的成型對(duì)象是陶瓷粉料和水或其它有機(jī)介質(zhì)混合形成的膠態(tài)體系,成型的目的是使該膠態(tài)體系具有一定的形狀和強(qiáng)度,并盡可能地排除坯體中水或其它有機(jī)介質(zhì)。因此,濕法成型也可稱作膠態(tài)成型。與干法成型相比,濕法成型可成型大尺寸、復(fù)雜形狀的部件,并可通過特殊的成型工藝很好地控制成型過程中坯體內(nèi)部的各種雜質(zhì)(夾雜物、團(tuán)聚體等),從而制備出高性能的陶瓷部件。
              濕法成型的主要I藝過程為:陶瓷粉料與介質(zhì)的混合、成型(凝固)、排除介質(zhì)、干燥。由于選用的介質(zhì)不同,成型凝固的機(jī)理不同,各種濕法成型方法差別很大,并具有各自的特點(diǎn),下面對(duì)常用的濕法成型方法作簡要介紹。
           
              注漿成型(slip casting)是將制備好的陶瓷漿料注入模型中,通過模型的透氣和吸水性能排除漿料中的水或有機(jī)介質(zhì),使陶瓷坯體具有一定形狀和強(qiáng)度的成型方法。注漿成型方法所需設(shè)備簡單,操作簡便,且可大批量生產(chǎn)同一種產(chǎn)品,是濕法成型中傳統(tǒng)的成型方法,適用于成型大型的、形狀復(fù)雜的、薄壁的陶瓷制品。
              陶瓷漿料的制備 采用注漿成型法成型陶瓷坯體,其成型的關(guān)鍵是制備符合性能要求的陶瓷漿料。對(duì)漿料性能的要求主要有:
              ①流動(dòng)性好,黏度小,以利于漿料充滿模型的各個(gè)角落;
              ②穩(wěn)定性好·能長期保持穩(wěn)定.不£沉淀和分層,以便于成型過程的順利完成,這主要是為r滿足洼漿成型1.藝J翻期比較長的需要的;
              @觸變性小t即經(jīng)過一段時(shí)間后釉度變化不大,脫模后的坯體不會(huì)受輕微外力的影響而變軟·有利于保持坯體形狀;
              ①在保I正流動(dòng)性的情況下含水量盡可能小,以減少成型時(shí)間和干燥收縮.防止坯體變形和開裂;
              ⑤滲透性好,即漿料q,的水分容蜴通過形成的坯屠而不斷被模壁吸收;
              ⑥脫模性要好,Ⅱ”醇成的坯體易從模型上脫離·且不與模J虬Zi 'q.反應(yīng)。
              ⑦漿料應(yīng)盡可能不舍氣泡。
                 不同于傳統(tǒng)陶瓷制備過程中采川的黏土,先進(jìn)陶瓷的棘料多為蟒性的:膩料,由狀態(tài)下很難形成均勻穩(wěn)定、慫浮性能良好的注漿漿料.閑此必須采取一定的措施,使料漿具有懸浮性。通常讓精性粉料懸浮的方法有兩種:一種方法是控制漿料的pH值,另外一種方法是通過有機(jī)表面活陛物質(zhì)的吸附而實(shí)現(xiàn)粉料的懸浮。
                  對(duì)于在酸性或堿性介質(zhì)中發(fā)生離解過程的兩性氧化物粉料,其離解程度決定于介質(zhì)的pH值。介質(zhì)I】lI值的變化會(huì)引起膠粘{電位的變化,而∈電位變化義會(huì)引起膠糙表面吸力與斥力平衡的改變,從而致使這姥軾化物膠牲或者膠溶或者絮凝。因此·通過改變漿料的pH值,即可實(shí)現(xiàn)這類瘠性粉料的懸浮。例如.Al2()。用鹽酸處理后,在A12 03粒子表面生成AIC13.并立即水解形成AlCl(()H)2大分子膠團(tuán)懸浮在懸浮液HCI中。只要控制懸浮液的pH值在3.j左右,則可獲得懸浮性能良好的漿料。常見注漿用陶瓷漿料適宜的pH值范圍在表4-3中給出
                  除了通過調(diào)節(jié)pH值改善陶瓷粉體的懸浮性,生產(chǎn)中還常用阿拉伯樹膠、明膠和羧甲基纖維素來改變粉料的懸浮性能。例如,經(jīng)過酸洗制備的懸浮性能良好的AI2 03漿料,為使陶瓷粒子快速沉降,常加入0.21% - 0.23%的阿拉伯樹膠。但是,在注漿成型時(shí)可加入1.o% -1 5%的阿拉伯樹膠以增加漿料的流動(dòng)性。阿拉伯樹膠對(duì)A[2 03漿料的黏度的影響如圖4-7所示。阿拉伯樹膠由于用量的不同而對(duì)漿料黏度產(chǎn)生不同的影響,主要是由于阿拉伯樹膠是高分子化臺(tái)物。當(dāng)阿拉伯樹膠用盤少時(shí),由于黏附的A12 03膠粒較多,使質(zhì)量變大,從而引起沉降。當(dāng)增加阿拉伯樹腔用量時(shí),它的線型大分子在水溶液中形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),而A1203膠粒表面形成一層有機(jī)親水保護(hù)膜,膠粒相互碰撞聚沉就很困難,從而提高了粉料的懸浮性。對(duì)于與酸等起反應(yīng)的瘠料,可添加有機(jī)表面恬性物質(zhì)如烷基苯磺酸鈉(加入量為0.3%~0.6%),通過有機(jī)活性物質(zhì)的表面吸附實(shí)現(xiàn)粉料懸浮。
           
                 注漿方法柏空心注漿和實(shí)心注漿。空心洼漿也叫單面洼漿,工藝中模型僅給出制品的外形輪廓,而沒有規(guī)定制品內(nèi)部形狀的芯模。漿料與模型僅有單面接觸,因此其水分僅向著單方向滲透,達(dá)到一定厚度后,必須把剩余的漿料捌凈,待坯件具有一定強(qiáng)度后開模取出成為半成一鈷。實(shí)心注漿又叫艤面詛·漿,注漿模具分為外模和內(nèi)模,漿料注入二者之間的空腔中。該空腔的形體就等同于坯件的形體,其中芯模確定坯件的內(nèi)形t外模確定坯件的外形,漿料水分分別向芯模和外模滲透。待坯件具有一定強(qiáng)度后,拆開芯模、外模,取出坯件,經(jīng)修坯后成為半成品。
           
                 為了提高注漿速度和坯體質(zhì)量,以“空心注漿”或“實(shí)心注漿”的基本原理、模型結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)·發(fā)展了壓力注漿、離心注漿、真空注漿等新方法。其中,壓力注漿叉分為微壓注漿、低壓注漿、中壓洼漿和高壓注漿。由于明顯地縮短了制坯周期、提高了坯件質(zhì)量,壓力注漿被廣泛地運(yùn)用于制備傳統(tǒng)陶瓷及先進(jìn)陶瓷的大型、復(fù)雜制品。表4-4給出了注漿過程中加壓壓力不同時(shí)工藝參數(shù)的變化!
           


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          本文“陶瓷注漿成型方法介紹”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時(shí)間:2015-01-28 10:13:16
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