章特種陶瓷成型工藝

1、第第2 2章章 特種陶瓷成型工藝特種陶瓷成型工藝第一節(jié)第一節(jié) 配料計算與制備配料計算與制備一、配料計算一、配料計算 常用的配料計算方法有兩種：一種是按化學(xué)計量式常用的配料計算方法有兩種：一種是按化學(xué)計量式進行計算，一種是根據(jù)坯料預(yù)期的化學(xué)組成進行計算。進行計算，一種是根據(jù)坯料預(yù)期的化學(xué)組成進行計算。1 1、按化學(xué)計量式計算、按化學(xué)計量式計算Ca(TiCa(Ti0.540.54ZrZr0.460.46)O)O3 3，(Ba(Ba0.850.85SrSr0.150.15)TiO)TiO3 3 上述上述化學(xué)分子式化學(xué)分子式的特點：與的特點：與ABOABO3 3相似，相似，A A位置上和位置上和B B

2、位 置 上 各 元 素 右 下 角 系 數(shù) 的 和 等 于位 置 上 各 元 素 右 下 角 系 數(shù) 的 和 等 于 1 1 。 例 如 ，。 例 如 ，(Ca(Ca0.850.85BaBa0.150.15)TiO)TiO3 3可以看成是可以看成是CaTiOCaTiO3 3中有中有15%15%摩爾的摩爾的CaCa被被BaBa取代了。同樣，取代了。同樣，Ca(TiCa(Ti0.540.54ZrZr0.460.46)O)O3 3為為CaTiOCaTiO3 3中有中有46%46%的的TiTi被被ZrZr取代了。取代了。明確化學(xué)分子式的意義后，就可以通過化學(xué)分子明確化學(xué)分子式的意義后，就可以通過化學(xué)分

3、子式計算各原料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以及各原料的質(zhì)量分式計算各原料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以及各原料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)組成。這種方法也叫數(shù)組成。這種方法也叫化學(xué)式計量方法化學(xué)式計量方法。已知：已知： 物質(zhì)的質(zhì)量物質(zhì)的質(zhì)量 = = 該物質(zhì)的摩爾數(shù)該物質(zhì)的摩爾數(shù) 該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量以原料純度以原料純度100%100%計算，但實際原料不可能有這計算，但實際原料不可能有這么高的純度，精確計算時應(yīng)予以修正。么高的純度，精確計算時應(yīng)予以修正。 m m（實際的質(zhì)量）實際的質(zhì)量）= = m(m(理論質(zhì)量理論質(zhì)量) ) / P/ P（純度）純度） 原料中如有水分則需烘干，否則要扣除水分。原料中如有水分則需烘干，否則要扣除水分。

4、 例例1 1：配方為：配方為(Ba(Ba0.850.85CaCa0.150.15)TiO)TiO3 3，采用，采用BaCOBaCO3 3， CaCOCaCO3 3 ，TiOTiO2 2原料進行配料，計算出各原料的質(zhì)原料進行配料，計算出各原料的質(zhì)量百分比。量百分比。 見表見表2-12-1（P44P44） 2 2、根據(jù)坯料預(yù)定的化學(xué)組成進行配料計算。、根據(jù)坯料預(yù)定的化學(xué)組成進行配料計算。例例2 2：已知坯料的化學(xué)組成如下：已知坯料的化學(xué)組成如下用原料氧化鋁、滑石、碳酸鈣、蘇州高嶺土配制，求出其質(zhì)用原料氧化鋁、滑石、碳酸鈣、蘇州高嶺土配制，求出其質(zhì)量百分組成。量百分組成。解解 設(shè)：氧化鋁、碳酸鈣的純

5、度為設(shè)：氧化鋁、碳酸鈣的純度為100%；滑石為純滑石；滑石為純滑石（3MgO 4SiO2 H2O ），其理論組成為），其理論組成為MgO 31.7%，SiO2 63.5%， H2O 4.8%；蘇州高嶺土為純高嶺土（蘇州高嶺土為純高嶺土（Al2O32SiO2 2H2O ），其理論組成為），其理論組成為Al2O3 39.5%，SiO2 46.5%，H2O 14%?；瘜W(xué)組成化學(xué)組成Al2O3MgOCaOSiO2wt%931.31.04.7CaO只能由只能由CaCO3引入，因此引入質(zhì)量為引入，因此引入質(zhì)量為1（以（以100為基準(zhǔn)）為基準(zhǔn)）的的CaO，需需CaCO3的質(zhì)量為：的質(zhì)量為：M CaCO3=1

6、/0.5603=1.78 MgO只能由滑石引入：只能由滑石引入：M滑石滑石=1.3/0.317=4.10SiO2由高嶺土和滑石同時引入：由高嶺土和滑石同時引入：M高嶺土高嶺土=（4.7-由滑石引入的由滑石引入的SiO2質(zhì)量）質(zhì)量）/0.465 =（4.7-4.100.635）/0.465=4.51工業(yè)純工業(yè)純Al2O3 的引入質(zhì)量為：的引入質(zhì)量為： M Al2O3 =93-由高嶺土引入的質(zhì)量由高嶺土引入的質(zhì)量=93-4.510.395=91.22 引入原料的總質(zhì)量為：引入原料的總質(zhì)量為： m=1.78+4.10+4.51+91.22=101.61 配方用原料的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：配方用原料的質(zhì)量百分

7、數(shù)為： CaCO3 =1.78/ m100%=1.75% 滑石滑石=4.1/ m 100%=4.03% 高嶺土高嶺土=4.51/m100%=4.44% 工業(yè)純氧化鋁工業(yè)純氧化鋁=91.22/m100%=89.77%二、原料煅燒二、原料煅燒煅燒的主要目的：煅燒的主要目的：去除原料中易揮發(fā)的雜質(zhì)、化學(xué)結(jié)合和物理吸附去除原料中易揮發(fā)的雜質(zhì)、化學(xué)結(jié)合和物理吸附的水分、氣體、有機物等，從而提高原料的純度。的水分、氣體、有機物等，從而提高原料的純度。使原料顆粒致密化及結(jié)晶長大，可以減少在以后使原料顆粒致密化及結(jié)晶長大，可以減少在以后燒結(jié)中的收縮，提高產(chǎn)品的合格率。燒結(jié)中的收縮，提高產(chǎn)品的合格率。完成同質(zhì)異

8、晶的晶型轉(zhuǎn)變，形成穩(wěn)定的結(jié)晶相，完成同質(zhì)異晶的晶型轉(zhuǎn)變，形成穩(wěn)定的結(jié)晶相，如如-Al2O3煅燒成煅燒成-Al2O3三、原料的混合三、原料的混合 配料是否均勻混合，是技術(shù)的關(guān)鍵。配料是否均勻混合，是技術(shù)的關(guān)鍵。 1 1）加料的次序：）加料的次序：先加用量多原料先加用量多原料+ +微量原料微量原料+ +另一種用另一種用量較多原料，這樣，可防止用量少的原料粘在球磨筒壁量較多原料，這樣，可防止用量少的原料粘在球磨筒壁上或研磨體上。上或研磨體上。 2 2）加料的方法：）加料的方法：a.a.某些少量的多元化合物的添加劑，某些少量的多元化合物的添加劑，宜先合成為某一種化合物，然后再加進去為好。這樣，宜先合成

9、為某一種化合物，然后再加進去為好。這樣，可減少偏差?？蓽p少偏差。b.b.用混法混料時，比重大的在稀液中易分用混法混料時，比重大的在稀液中易分層，故宜用干法為好。層，故宜用干法為好。 3 3）球磨筒的使用：）球磨筒的使用：球磨筒（或混合用器）最好能夠?qū)Ｇ蚰ネ玻ɑ蚧旌嫌闷鳎┳詈媚軌驅(qū)Ｓ?，或者至少同一類型的坯料專用。否則，容易引進雜用，或者至少同一類型的坯料專用。否則，容易引進雜質(zhì)影響到配方組成，從而影響到制品的性能。質(zhì)影響到配方組成，從而影響到制品的性能。四、粉料的塑化四、粉料的塑化1 1）為什么？）為什么？傳統(tǒng)陶瓷中有可塑性粘土，本身有良好的成型性能。傳統(tǒng)陶瓷中有可塑性粘土，本身有良好的成型性能

10、。但特陶中，幾乎不含粘土，都是化工原料，這些原料沒有可塑但特陶中，幾乎不含粘土，都是化工原料，這些原料沒有可塑性。因此，成型之前先要塑化。性。因此，成型之前先要塑化。2 2）可塑性：）可塑性：是指坯料在外力作用下發(fā)生無裂紋的形變，當(dāng)外力是指坯料在外力作用下發(fā)生無裂紋的形變，當(dāng)外力去掉后再恢復(fù)原狀的性能。去掉后再恢復(fù)原狀的性能。3 3）塑化：）塑化：是指利用塑化劑使原來無塑性的坯料具有可塑性的過是指利用塑化劑使原來無塑性的坯料具有可塑性的過程。程。4 4）塑化劑通常為有機塑化劑和無機塑化劑）塑化劑通常為有機塑化劑和無機塑化劑，對于特陶，一般采，對于特陶，一般采用有機塑化劑。塑化劑通常由三種物質(zhì)組

11、成：用有機塑化劑。塑化劑通常由三種物質(zhì)組成：a.a.粘結(jié)劑：能粘結(jié)粉料，如聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、羧甲基纖粘結(jié)劑：能粘結(jié)粉料，如聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、羧甲基纖維素等。維素等。b.b.增塑劑：溶于粘結(jié)劑中使其易于流動，通常為甘油等。增塑劑：溶于粘結(jié)劑中使其易于流動，通常為甘油等。c. c.溶劑：能溶解粘結(jié)劑、增塑劑并能和坯料組成膠狀物質(zhì)，通常溶劑：能溶解粘結(jié)劑、增塑劑并能和坯料組成膠狀物質(zhì)，通常有水、無水乙醇、丙酮、苯等。有水、無水乙醇、丙酮、苯等。5 5) )塑化機理塑化機理無機塑化劑無機塑化劑：主要指粘土物質(zhì)加水后能形成帶電的粘土：主要指粘土物質(zhì)加水后能形成帶電的粘土- -水系統(tǒng)，從而使其

12、具有可塑性和懸浮性。水系統(tǒng)，從而使其具有可塑性和懸浮性。有機塑化劑有機塑化劑：一般也是水溶性的，親水的，有極性，在水：一般也是水溶性的，親水的，有極性，在水中能生成水化膜，可被坯料粘結(jié)吸附；而且在瘠性粒子的中能生成水化膜，可被坯料粘結(jié)吸附；而且在瘠性粒子的表面上，既有一層水化膜，又有一層粘性強的有機高分子表面上，既有一層水化膜，又有一層粘性強的有機高分子（呈蜷曲狀），能把松散的粒子粘結(jié)在一起。水化膜使其（呈蜷曲狀），能把松散的粒子粘結(jié)在一起。水化膜使其具有流動性，從而使坯料具有可塑性。具有流動性，從而使坯料具有可塑性。五、粉料的造粒五、粉料的造粒 1 1）為什么？為什么？對于特陶的粉料，一般希

13、望越細(xì)越對于特陶的粉料，一般希望越細(xì)越好，但對于成型，尤其是干壓成型，粉料的假顆好，但對于成型，尤其是干壓成型，粉料的假顆粒度越細(xì)，流動性反而不好，不能充滿模子，成粒度越細(xì)，流動性反而不好，不能充滿模子，成形后氣孔較多，致密度不高。所以成型前要進行形后氣孔較多，致密度不高。所以成型前要進行造粒。造粒。2 2）造粒：在很細(xì)的粉料中加入一定的塑化劑（如）造粒：在很細(xì)的粉料中加入一定的塑化劑（如水），制成粒度較粗，具有一定顆粒級配、流動水），制成粒度較粗，具有一定顆粒級配、流動性好的粒子（約性好的粒子（約2020目目8080目）。目）。3 3）造粒的方法）造粒的方法 A.A.一般造粒法一般造粒法：將

14、坯料加入適當(dāng)?shù)乃芑瘎┖?，?jīng)：將坯料加入適當(dāng)?shù)乃芑瘎┖螅?jīng)混合過篩，得到一定大小的團粒?；旌线^篩，得到一定大小的團粒。 B.B.加壓造粒法加壓造粒法：將坯料加入塑化劑后，經(jīng)預(yù)壓成：將坯料加入塑化劑后，經(jīng)預(yù)壓成塊，然后破碎過篩而成團粒。塊，然后破碎過篩而成團粒。 C. C.噴霧造粒法噴霧造粒法：把坯料與塑化劑混合好（一般用：把坯料與塑化劑混合好（一般用水）形成料漿，再用噴霧器噴入造粒塔進行霧化、水）形成料漿，再用噴霧器噴入造粒塔進行霧化、干燥，出來的粒子即為較好的團粒。干燥，出來的粒子即為較好的團粒。 D. D.凍結(jié)干燥法凍結(jié)干燥法：將金屬鹽水溶液噴霧到低溫有機：將金屬鹽水溶液噴霧到低溫有機液體中

15、，液體立即凍結(jié)，然后使凍結(jié)物在低溫減液體中，液體立即凍結(jié)，然后使凍結(jié)物在低溫減壓條件下升華，脫水后進行熱分解，可獲得所需壓條件下升華，脫水后進行熱分解，可獲得所需的成型粉料。的成型粉料。以上四種造粒方法以噴霧造粒的質(zhì)量好。以上四種造粒方法以噴霧造粒的質(zhì)量好。 第二節(jié)第二節(jié) 特陶的成型特陶的成型 陶瓷坯料的成型陶瓷坯料的成型是將制備好的陶瓷原料，是將制備好的陶瓷原料，用各種不同的方法制成具有一定形狀和尺寸的坯用各種不同的方法制成具有一定形狀和尺寸的坯體（生坯）的過程。成型坯體應(yīng)達到如下要求：體（生坯）的過程。成型坯體應(yīng)達到如下要求： 1 1坯體應(yīng)符合產(chǎn)品所要求的生坯形狀和尺寸（應(yīng)坯體應(yīng)符合產(chǎn)品所

16、要求的生坯形狀和尺寸（應(yīng)考慮收縮）?？紤]收縮）。 2 2坯體應(yīng)具有相當(dāng)?shù)臋C械強度，以便于后續(xù)坯體應(yīng)具有相當(dāng)?shù)臋C械強度，以便于后續(xù) 工序工序的操作。的操作。 3 3坯體結(jié)構(gòu)均勻，具有一定的致密度。坯體結(jié)構(gòu)均勻，具有一定的致密度。 4 4成型過程適合于多、快、好、省的組織生產(chǎn)成型過程適合于多、快、好、省的組織生產(chǎn) 坯料有很多成型方法，普通成型方法有注坯料有很多成型方法，普通成型方法有注漿成型、可塑性成型和干粉或半干粉壓制成型。漿成型、可塑性成型和干粉或半干粉壓制成型。一、注漿成型一、注漿成型適應(yīng)于制造大型的、形狀復(fù)雜的、薄壁的產(chǎn)品。適應(yīng)于制造大型的、形狀復(fù)雜的、薄壁的產(chǎn)品。對漿料性能的要求：對漿料

17、性能的要求：1 1）流動性要好。即粘度小，以利于料漿能充滿模型的各個角落。）流動性要好。即粘度小，以利于料漿能充滿模型的各個角落。2 2）穩(wěn)定性要好。即料漿能長期保持穩(wěn)定，不易沉淀和分層。）穩(wěn)定性要好。即料漿能長期保持穩(wěn)定，不易沉淀和分層。3 3）觸變性要小。即料漿經(jīng)過一段時間后，粘度變化不大，脫模）觸變性要小。即料漿經(jīng)過一段時間后，粘度變化不大，脫模后的坯體受微外力的影響仍能保持坯體的形狀。后的坯體受微外力的影響仍能保持坯體的形狀。4 4）含水量要盡可能小。即在保證流動性的情況下，含水量盡可）含水量要盡可能小。即在保證流動性的情況下，含水量盡可能小，可以減少成型時間和干燥收縮，減少坯體的變形

18、和開裂。能小，可以減少成型時間和干燥收縮，減少坯體的變形和開裂。5 5）滲透性要好。即料漿中的水分容易通過形成的坯層，能不斷）滲透性要好。即料漿中的水分容易通過形成的坯層，能不斷被模壁吸收，使泥層不斷加厚。被模壁吸收，使泥層不斷加厚。6 6）脫模性要好。）脫模性要好。7 7）漿料應(yīng)盡可能不含氣泡。）漿料應(yīng)盡可能不含氣泡。普通注漿成型（單面注漿）普通注漿成型（單面注漿） 注漿法成型是指將具有流動性的液態(tài)漿料注入多孔注漿法成型是指將具有流動性的液態(tài)漿料注入多孔模型內(nèi)，借助模型的毛細(xì)吸水能力，泥漿脫水硬化經(jīng)模型內(nèi)，借助模型的毛細(xì)吸水能力，泥漿脫水硬化經(jīng)脫模獲得一定形狀坯體的過程脫模獲得一定形狀坯體的

19、過程空心注漿示意圖空心注漿示意圖實心注漿實心注漿 ( (雙面注漿雙面注漿) )空心注漿示意圖空心注漿示意圖一般認(rèn)為注漿成型過程分為三個階段：一般認(rèn)為注漿成型過程分為三個階段：第一階段：泥漿注入模具中，模具吸收水分在貼近第一階段：泥漿注入模具中，模具吸收水分在貼近模具壁的位置形成薄泥層，主要作用為模具的毛細(xì)模具壁的位置形成薄泥層，主要作用為模具的毛細(xì)管作用。管作用。第二階段：泥層逐漸增厚，模具毛細(xì)管繼續(xù)吸水，第二階段：泥層逐漸增厚，模具毛細(xì)管繼續(xù)吸水，泥漿層繼續(xù)脫水，同時泥漿內(nèi)水分通過薄泥層相模泥漿層繼續(xù)脫水，同時泥漿內(nèi)水分通過薄泥層相模具擴散。擴散力為薄泥層兩側(cè)泥漿與模具的水分濃具擴散。擴散力

20、為薄泥層兩側(cè)泥漿與模具的水分濃度差和壓力差。泥層厚度到達要求厚度后，倒出余度差和壓力差。泥層厚度到達要求厚度后，倒出余漿，形成雛坯。漿，形成雛坯。第三階段：雛坯形成到脫模為第三階段，泥料干燥第三階段：雛坯形成到脫模為第三階段，泥料干燥收縮，具有一定強度后可以進行脫模。收縮，具有一定強度后可以進行脫模。工藝特點：工藝特點： （1 1）適于成型各種產(chǎn)品，形狀復(fù)雜、不規(guī)則、）適于成型各種產(chǎn)品，形狀復(fù)雜、不規(guī)則、薄、體積較大而且尺寸要求不嚴(yán)的陶瓷件。薄、體積較大而且尺寸要求不嚴(yán)的陶瓷件。 （2 2）坯體結(jié)構(gòu)均勻，但含水量大且不均勻，干）坯體結(jié)構(gòu)均勻，但含水量大且不均勻，干燥與燒成收縮大燥與燒成收縮大主

21、要工藝參數(shù)主要工藝參數(shù)（以密度為（以密度為2.6K2.6KG G/ /M M3 3原料為例）原料為例）漿料密度：漿料密度：1.651.80K1.651.80KG G/ /M M3 3流動性一般：流動性一般：1 0151 015MINMIN/50/50G G粉料細(xì)度：萬孔篩（粉料細(xì)度：萬孔篩（4545M M）篩余）篩余0.51.0%0.51.0%脫模水分：脫模水分：8%8%左右左右強化強化注漿成型注漿成型 在注漿過程中人為地施加外力，加速注漿過程的在注漿過程中人為地施加外力，加速注漿過程的進行，使吸漿速度和坯體強度得到明顯改善的方法。進行，使吸漿速度和坯體強度得到明顯改善的方法。 真空注漿真空注

22、漿 真空脫氣壓力注漿示意圖真空脫氣壓力注漿示意圖 離心注漿離心注漿 使模型在旋轉(zhuǎn)情況下進漿，料漿在離心力的作使模型在旋轉(zhuǎn)情況下進漿，料漿在離心力的作用下緊靠模壁形成致密的坯體。氣泡較輕，易集中用下緊靠模壁形成致密的坯體。氣泡較輕，易集中在中間最后破裂排出，故可提高吸漿速度與制品質(zhì)在中間最后破裂排出，故可提高吸漿速度與制品質(zhì)量。量。要求：泥漿中的顆粒分布范圍窄，否則大顆粒集中要求：泥漿中的顆粒分布范圍窄，否則大顆粒集中在靠近模型的坯體表面，小顆粒集中在坯體內(nèi)面，在靠近模型的坯體表面，小顆粒集中在坯體內(nèi)面，造成坯體組織不均勻，收縮不一致。造成坯體組織不均勻，收縮不一致。壓力注漿壓力注漿通過提高泥漿

23、壓力來增大注漿過程推動力，加速水分的通過提高泥漿壓力來增大注漿過程推動力，加速水分的擴散，不僅可縮短注漿時間，還可減少坯體的干燥收縮擴散，不僅可縮短注漿時間，還可減少坯體的干燥收縮和脫模后坯體的水分。和脫模后坯體的水分。注漿壓力越高，成型速度越大，生坯強度越高。但是受注漿壓力越高，成型速度越大，生坯強度越高。但是受模型強度的限制。模型強度的限制。 模型的材料：模型的材料：石膏模型、多孔樹脂模型、無機填料模石膏模型、多孔樹脂模型、無機填料模型。型。 根據(jù)壓力的大小可將壓力注漿分為：根據(jù)壓力的大小可將壓力注漿分為：微壓注漿：壓力微壓注漿：壓力0.03 2 2 MPMPA A 高強度樹脂模型高強度樹

24、脂模型熱漿注漿熱漿注漿 在模型兩端設(shè)置電極，料漿注滿后，馬上在模型兩端設(shè)置電極，料漿注滿后，馬上接交流電，利用料漿中少量電解質(zhì)的導(dǎo)電性加熱，接交流電，利用料漿中少量電解質(zhì)的導(dǎo)電性加熱，升溫至升溫至5050左右，可加快吸漿速度。當(dāng)泥漿溫度為左右，可加快吸漿速度。當(dāng)泥漿溫度為15155555，粘度會降低，粘度會降低50506060，坯體成型速度提，坯體成型速度提高高32324242。二、熱壓鑄成型二、熱壓鑄成型 它是利用石蠟的熱流性特點，與坯料配合，使用金屬模具它是利用石蠟的熱流性特點，與坯料配合，使用金屬模具在壓力下進行成型的，冷凝后坯體能保持其形狀，在特種在壓力下進行成型的，冷凝后坯體能保持其

25、形狀，在特種陶瓷成型中普遍采用。陶瓷成型中普遍采用。1 1、蠟漿料的制備、蠟漿料的制備為什么？為什么？目的是為了將準(zhǔn)備好的坯料加入到以石蠟為主的目的是為了將準(zhǔn)備好的坯料加入到以石蠟為主的粘結(jié)劑中制成蠟板以備成型用。粘結(jié)劑中制成蠟板以備成型用。制備過程：制備過程：將石蠟（按配比）稱取一定量（一般為將石蠟（按配比）稱取一定量（一般為12.5%13.5%12.5%13.5%）后加熱熔化成蠟液，同時將稱好的粉料在）后加熱熔化成蠟液，同時將稱好的粉料在烘箱內(nèi)烘干，使含水量不大于烘箱內(nèi)烘干，使含水量不大于0.2%0.2%（why?why?這是因為粉料內(nèi)這是因為粉料內(nèi)含水量大于含水量大于1%1%時，水分會阻

26、礙粉料與石蠟完全浸潤，粘度時，水分會阻礙粉料與石蠟完全浸潤，粘度增大，難以成型。另外在加熱時，水分會形成小氣泡分散增大，難以成型。另外在加熱時，水分會形成小氣泡分散在漿料之中，使燒結(jié)后的制品形成封閉氣孔，性能變在漿料之中，使燒結(jié)后的制品形成封閉氣孔，性能變壞。）。壞。）。制備蠟漿時，在粉料中制備蠟漿時，在粉料中加入少量的表面活性劑加入少量的表面活性劑（一般為（一般為0.40.8%0.40.8%，如蜂蠟等，如蜂蠟等），可以減少石蠟的含量，改善成型性能），可以減少石蠟的含量，改善成型性能等。等。料漿的性能指標(biāo)如下：料漿的性能指標(biāo)如下：1 1）穩(wěn)定性）穩(wěn)定性 是指料漿在長時間加熱而不攪拌的條件下，仍

27、然保持是指料漿在長時間加熱而不攪拌的條件下，仍然保持其均勻不分層的性能。通常用穩(wěn)定性指標(biāo)來表示：其均勻不分層的性能。通常用穩(wěn)定性指標(biāo)來表示： u=Vu=V0 0/V/Vt t 式中式中 u u -穩(wěn)定性指標(biāo)；穩(wěn)定性指標(biāo)； V V0 0-被測試的料漿體積（被測試的料漿體積（cmcm3 3） V Vt t - -加熱后分離出的蠟液體積（加熱后分離出的蠟液體積（cmcm3 3）_ _ 測試條件是：測試條件是：100100mlml的料漿，在的料漿，在7070下保溫下保溫2424小時，分離出小時，分離出的蠟液應(yīng)不大于的蠟液應(yīng)不大于0.20.2mlml。此時此時u500u500。2 2）可鑄性）可鑄性 是

28、指漿料鑄滿模腔并保持要求形狀的能力。它是指漿料鑄滿模腔并保持要求形狀的能力。它是衡量料漿粘度與凝固速度的綜合指標(biāo)。一般地說，若粉是衡量料漿粘度與凝固速度的綜合指標(biāo)。一般地說，若粉料細(xì)度合適、粉料干燥、粘合劑（石蠟和表面活性劑）加料細(xì)度合適、粉料干燥、粘合劑（石蠟和表面活性劑）加入量合適，則料漿的可鑄性好。入量合適，則料漿的可鑄性好。3 3）收縮率）收縮率 是指蠟漿由融化的液體狀態(tài)冷卻凝固成固態(tài)時，是指蠟漿由融化的液體狀態(tài)冷卻凝固成固態(tài)時，會有體積收縮。料漿在模腔中凝固時的體積收縮稱為冷收會有體積收縮。料漿在模腔中凝固時的體積收縮稱為冷收縮，一般約為縮，一般約為1%1%。2 2、熱壓鑄的工作原理

29、、熱壓鑄的工作原理將配制成的料漿蠟板放置在熱壓鑄機筒內(nèi)，加熱將配制成的料漿蠟板放置在熱壓鑄機筒內(nèi)，加熱至一定溫度熔化，在壓縮空氣的驅(qū)動下，將筒內(nèi)至一定溫度熔化，在壓縮空氣的驅(qū)動下，將筒內(nèi)的料漿通過吸鑄口壓入模腔，保持一定時間后去的料漿通過吸鑄口壓入模腔，保持一定時間后去掉壓力，料漿在模腔中冷卻成型，然后脫模，取掉壓力，料漿在模腔中冷卻成型，然后脫模，取出坯體。出坯體。3 3、高溫排蠟、高溫排蠟為什么？為什么？因為如果燒成前不先經(jīng)過排蠟處理，則燒成時石蠟在高因為如果燒成前不先經(jīng)過排蠟處理，則燒成時石蠟在高溫下熔化流失、揮發(fā)、燃燒，坯體將失去粘結(jié)而解體，不能保持溫下熔化流失、揮發(fā)、燃燒，坯體將失去

30、粘結(jié)而解體，不能保持其形狀。其形狀。排蠟的過程：排蠟的過程：排蠟是將坯體埋入保護粉料（如煅燒過的工業(yè)排蠟是將坯體埋入保護粉料（如煅燒過的工業(yè)AlAl2 2O O3 3，此保護粉料又稱吸附劑）中，在升溫過程中，石蠟會熔，此保護粉料又稱吸附劑）中，在升溫過程中，石蠟會熔化、擴散，但有吸附劑支持著坯體。當(dāng)溫度繼續(xù)升高，石蠟揮發(fā)、化、擴散，但有吸附劑支持著坯體。當(dāng)溫度繼續(xù)升高，石蠟揮發(fā)、燃燒完全，而坯體中粉料之間也有一定的燒結(jié)出現(xiàn)。此時，坯體燃燒完全，而坯體中粉料之間也有一定的燒結(jié)出現(xiàn)。此時，坯體與吸附劑之間既不發(fā)生反應(yīng)，又不發(fā)生粘結(jié)，而且坯體具有一定與吸附劑之間既不發(fā)生反應(yīng)，又不發(fā)生粘結(jié)，而且坯體具

31、有一定的強度。的強度。排蠟溫度通常為排蠟溫度通常為9001100 9001100 。若溫度太低，若溫度太低，粉料之間無一定的粉料之間無一定的燒結(jié)出現(xiàn)，不具有一定的機械強度，坯體松散，無法進行后續(xù)的燒結(jié)出現(xiàn)，不具有一定的機械強度，坯體松散，無法進行后續(xù)的工序；工序；若溫度偏高，若溫度偏高，直至完全燒結(jié)，則會出現(xiàn)嚴(yán)重的粘結(jié)，難以直至完全燒結(jié)，則會出現(xiàn)嚴(yán)重的粘結(jié)，難以清理坯體的表面。排蠟后的坯體要清理表面的吸附劑，然后再進清理坯體的表面。排蠟后的坯體要清理表面的吸附劑，然后再進行燒結(jié)。行燒結(jié)。三、可塑法成型三、可塑法成型 可塑法成型（可塑法成型（plastic moldingplastic mold

32、ing）利用泥料具有可塑性的特點，經(jīng)利用泥料具有可塑性的特點，經(jīng)一定工藝處理料漿制成一定形狀的制品。適合生產(chǎn)管、棒和薄片一定工藝處理料漿制成一定形狀的制品。適合生產(chǎn)管、棒和薄片狀的制品。狀的制品。1 1、擠壓成型、擠壓成型擠壓成型（擠壓成型（extrusionextrusion，見見P57P57）一般是將真空練制的泥料，放入）一般是將真空練制的泥料，放入擠制機內(nèi)，這種擠制機一頭可以對泥料施加壓力，另一頭裝有機擠制機內(nèi)，這種擠制機一頭可以對泥料施加壓力，另一頭裝有機嘴即成型模具，通過更換機嘴，能擠出各種形狀的坯體。也有將嘴即成型模具，通過更換機嘴，能擠出各種形狀的坯體。也有將擠制嘴直接安裝在真空

33、練泥機上，成為真空練泥擠壓機，擠出的擠制嘴直接安裝在真空練泥機上，成為真空練泥擠壓機，擠出的制品性能更好。制品性能更好。擠壓機適合擠制棒狀、管狀的制品。擠壓機適合擠制棒狀、管狀的制品。擠壓法的優(yōu)點：污染小，操作易于自動化，可連續(xù)生產(chǎn)，效率高，擠壓法的優(yōu)點：污染小，操作易于自動化，可連續(xù)生產(chǎn)，效率高，適合管狀、棒狀產(chǎn)品的生產(chǎn)。適合管狀、棒狀產(chǎn)品的生產(chǎn)。2 2、軋膜成型、軋膜成型（roll formingroll forming） 適宜生產(chǎn)適宜生產(chǎn)1 1mmmm以下的薄片狀制品。以下的薄片狀制品。 圖圖2-16 P582-16 P58四、干壓成型四、干壓成型1 1、概念：、概念：將粉料加少量結(jié)合劑

34、，經(jīng)造粒后置于將粉料加少量結(jié)合劑，經(jīng)造粒后置于鋼模中，在壓力機上加壓形成一定形狀的坯體。鋼模中，在壓力機上加壓形成一定形狀的坯體。2、干壓成型的工藝原理：、干壓成型的工藝原理：干壓成型的實質(zhì)是在外干壓成型的實質(zhì)是在外力作用下，顆粒在模具內(nèi)相互靠近，并借內(nèi)摩擦力作用下，顆粒在模具內(nèi)相互靠近，并借內(nèi)摩擦力牢固地把各顆粒聯(lián)系起來，保持一定形狀。這力牢固地把各顆粒聯(lián)系起來，保持一定形狀。這種內(nèi)摩擦力作用在相互靠近的顆粒外圍結(jié)合劑薄種內(nèi)摩擦力作用在相互靠近的顆粒外圍結(jié)合劑薄層上。層上。3 3、加壓方式和壓力分布、加壓方式和壓力分布1 1）單面加壓）單面加壓 單面加壓時，壓力只通過模具塞由上加壓，單面加壓

35、時，壓力只通過模具塞由上加壓，這時由于粉料之間以及粉料與模壁之間的摩擦阻力，產(chǎn)生壓這時由于粉料之間以及粉料與模壁之間的摩擦阻力，產(chǎn)生壓力梯度，越往下壓力越小，壓力分布不均。力梯度，越往下壓力越小，壓力分布不均。（P53P53）2）雙面加壓雙面加壓 雙面加壓與單面加壓相比，在于上下同時雙面加壓與單面加壓相比，在于上下同時受壓，此時各種摩擦阻力的情況并不改變，但是其壓力梯度受壓，此時各種摩擦阻力的情況并不改變，但是其壓力梯度的有效傳遞距離短了，由于摩擦力而帶來的能力損失也減少的有效傳遞距離短了，由于摩擦力而帶來的能力損失也減少了。在這種情況下，坯體的密度相對均勻多了。雙面加壓，了。在這種情況下，坯

36、體的密度相對均勻多了。雙面加壓，坯體的中心部位密度較低坯體的中心部位密度較低。（。（P53）不論單面加壓還是雙面加壓，如果模具施以潤滑劑，壓力梯不論單面加壓還是雙面加壓，如果模具施以潤滑劑，壓力梯度會有所降低。度會有所降低。4 4、加壓速度與保壓時間、加壓速度與保壓時間如果加壓速度過快，保壓時間過短，氣體不易排出。同樣當(dāng)如果加壓速度過快，保壓時間過短，氣體不易排出。同樣當(dāng)壓力還未傳遞到應(yīng)有的深度時，外力就已卸掉，顯然難以得壓力還未傳遞到應(yīng)有的深度時，外力就已卸掉，顯然難以得到較為理想的坯體質(zhì)量。如果加壓速度過慢，保壓時間過長，到較為理想的坯體質(zhì)量。如果加壓速度過慢，保壓時間過長，使得生產(chǎn)效率降

37、低，也是沒有必要的。使得生產(chǎn)效率降低，也是沒有必要的。因此，根據(jù)坯體的大小、厚薄和形狀來調(diào)整加壓速度和保壓因此，根據(jù)坯體的大小、厚薄和形狀來調(diào)整加壓速度和保壓時間。一般對于大型、壁厚、高度大、形狀較為復(fù)雜的產(chǎn)品，時間。一般對于大型、壁厚、高度大、形狀較為復(fù)雜的產(chǎn)品，開始加壓宜慢，中間可快，后期宜慢，并有一定的保壓時間。開始加壓宜慢，中間可快，后期宜慢，并有一定的保壓時間。對于小型薄片坯體，加壓速度可以適當(dāng)快些，以提高其生產(chǎn)對于小型薄片坯體，加壓速度可以適當(dāng)快些，以提高其生產(chǎn)效率。效率。5 5、干壓成型的優(yōu)缺點：、干壓成型的優(yōu)缺點： 優(yōu)點：優(yōu)點：1 1）具有工藝簡單，操作方便，周期短，效率高，）

38、具有工藝簡單，操作方便，周期短，效率高，便于實行自動化生產(chǎn)；便于實行自動化生產(chǎn)；2 2）其成型的坯體密度大，尺寸精）其成型的坯體密度大，尺寸精確，收縮小，機械強度高等。確，收縮小，機械強度高等。 缺點：缺點：1 1）對大型坯體生產(chǎn)有困難，模具磨損大、加工復(fù)）對大型坯體生產(chǎn)有困難，模具磨損大、加工復(fù)雜、成本高；雜、成本高；2 2）加壓只能上下加壓，壓力分布不均，致）加壓只能上下加壓，壓力分布不均，致密度不均，收縮不均，會產(chǎn)生開裂、分層等現(xiàn)象。密度不均，收縮不均，會產(chǎn)生開裂、分層等現(xiàn)象。五、等靜壓成型五、等靜壓成型1 1、概念、概念 等靜壓成型等靜壓成型( (isostatic pressingisostatic pressing）又叫靜水壓成型，它是利又叫靜水壓成型，它是利用液體介質(zhì)不可壓縮性和均勻傳遞壓力性的一種成型方法。即處用液體介質(zhì)不可壓縮性和均勻傳