第六章 無機(jī)非金屬材料成型工藝

1、第六章 無機(jī)非金屬材料成型工藝本章內(nèi)容及要求1. 本章共13節(jié)，教授課時(shí)6學(xué)時(shí)，通過本章學(xué)習(xí)，要掌握無機(jī)非金屬材料主要的成型工藝過程，應(yīng)用于特點(diǎn)。6.1 概述 6.2 注漿成型6.3 塑性成型6.4 壓制成型6.5 噴涂法成型 6.6 纏繞法成型6.7 抄取法成型6.8 層壓法成型6.9 薄片擠壓成型6.10 紡織工藝法成型6.11 造粒成型 6.12 玻璃熔體成型6.13 成型模具2. 重點(diǎn)：注漿成型、塑性成型、壓制成型、玻璃熔體成型的具體工藝過程。 3. 要求： 掌握注漿成型的物理化學(xué)過程和對(duì)泥漿的要求； 掌握注漿成型的方法，以及加速注漿的方法 掌握塑性成型的工藝原理、成型的方法與工藝過程

2、； 了解影響泥料可塑性的因素； 掌握壓制成型的工藝原理、成型過程坯體的變化以及成型方法； 了解造粒成型的方法和作用； 了解玻璃熔體的成型方法； 掌握浮法生產(chǎn)玻璃的原理、工藝要求和如何拉薄玻璃。 第一節(jié) 概述一、成型的意義很多無機(jī)非金屬材料經(jīng)常需要通過成型的手段，制造出具有特定形狀尺寸的個(gè)各種功能材料（制品）。成型，實(shí)際上不僅是一個(gè)形狀尺寸的制造過程，而且包括制品的固化及加工等一系列內(nèi)容。從處理工藝來看，它除了包括材料的物理機(jī)械作業(yè)之外，還涉及廣泛的無機(jī)、有機(jī)、高分子化學(xué)、表面化學(xué)、熱力學(xué)材料工藝學(xué)等方面的內(nèi)容，以及配套的經(jīng)驗(yàn)與制作技巧。1、成型的概念成型是在規(guī)定的模具與/或載體上，通過機(jī)械力或

3、其他物理化學(xué)力的作用，使原材料的組分均勻地形成規(guī)定形狀、尺寸及一定強(qiáng)度與密度的加工作業(yè)。2. 成型前的作業(yè)無論哪一種制品，在成型前必須預(yù)先設(shè)計(jì)好材料的組分配比，制備好成型用的混合料，考慮好成型工藝特點(diǎn)及成型后的初期強(qiáng)度，還要考慮固化方法及固化過程中的化學(xué)與物理化學(xué)反應(yīng)，以及由此給最終制品帶來的技術(shù)物理特性。因此，成型用混合料的制備有著重要意義。按不同類型的制品及生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，這些混合料的性能及名稱各不相同，常見的有泥漿澆注料、糊料、坯料、懸浮分散狀料漿、壓塑料、料子、干粉預(yù)半料等。此外，有一些成型方法是在成型過程中混合配制各種組分的，例如噴射成型的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料等。二、成型輔助劑在非金屬礦物

4、材料成型工藝中，幾乎都要添加成型輔助劑。成型輔助劑有無機(jī)和有機(jī)的兩類。傳統(tǒng)的陶瓷材料（陶瓷器），作為基本原料主要大量使用粘土礦物。粘土的粘結(jié)性提供了胚料的足夠強(qiáng)度及可塑性，因此除少量使用無機(jī)的輔助劑外，不必添加有機(jī)輔助劑。但是對(duì)精細(xì)陶瓷、碳素制品以及所有的無機(jī)/有機(jī)聚合物復(fù)合材料，成型輔助劑是必不可少的。1. 成型輔助劑分類按成型輔助劑的成分可分為無機(jī)、有機(jī)成型輔助劑二類，按其作用可分為粘結(jié)劑及外加劑二類（1）粘結(jié)劑作用：保證材料具有足夠的初期強(qiáng)度和最終機(jī)械強(qiáng)度。（2）外加劑作用：幫助復(fù)合材料及其粘結(jié)劑發(fā)揮其強(qiáng)化效應(yīng)，起到改進(jìn)材料成型加工時(shí)及最終產(chǎn)品的某些性能的作用。它可以是單一物質(zhì)也可以是復(fù)

5、合物質(zhì)，但均要求摻加量少，有害影響小。常用的有穩(wěn)定劑、促凝劑、抑制劑、增塑劑、膨脹劑或消泡劑、脫模劑、防水劑等。成型輔助劑的名稱，在不同制品部門的稱呼常有所區(qū)別。成型輔助劑可以是單一物質(zhì)，也可以是復(fù)合物質(zhì)，要求摻加量少，有害影響小。詳細(xì)可分為： 穩(wěn)定劑：某些通過燒結(jié)的無機(jī)非金屬材料在加熱過程中由于生成新化合物或晶型轉(zhuǎn)變而引起膨脹。為了阻止或減輕由于熱加工中生成新化合物或晶型轉(zhuǎn)變而引起的膨脹，須加入少量穩(wěn)定劑。如氧化鋯制品中加入少量CaO作為穩(wěn)定劑。 促凝劑：使粘結(jié)劑凝結(jié)硬化的外加物。以水玻璃為粘結(jié)劑時(shí)加入少量氟硅酸鈉（Na2SiF2）, 以磷酸為粘結(jié)劑時(shí)加入少量硅性氧化物。 抑制劑：為抑制某些

6、物理化學(xué)反應(yīng)而加入的少量物質(zhì)。如加入少量草酸可以抑制某些磷酸鹽的過快形成及過早硬化。加入少量MgO可以防止剛玉晶體在高溫下異常生長。 增塑劑：指能提高泥料可塑性的物質(zhì)。增塑劑的增塑效果與分散相的顆粒大小、表面張力、分散介質(zhì)的極化特性有關(guān)。陶瓷或耐火材料常用的增塑劑有膨潤土、聚乙烯醇、羧甲系纖維、糊精、淀粉等。 減水劑與解膠劑：減水劑：降低拌合料用水量的作用，或用水量不變的情況下，起到增大流動(dòng)性或可塑性的作用。減水劑用量常為水泥的0.2%1%。普通減水劑有木質(zhì)素磺酸鈉等，高效減水劑有B-萘磺酸甲醛縮合物等。三聚磷酸鈉（Na2P3O10）也可作減水劑。解膠劑：起反絮凝的分散作用，無減水稀釋效果，并

7、具有成型后的粘結(jié)劑。 發(fā)泡劑：發(fā)泡劑又稱起泡劑。它使材料形成穩(wěn)定的微小泡沫，能使材料具有閉口（或連通）氣孔結(jié)構(gòu)。發(fā)泡和泡沫穩(wěn)定的條件是降低液氣界面的表面張力，在氣泡周圍形成堅(jiān)固的膜，使氣泡內(nèi)的氣體不易逃逸，并使氣泡不易連結(jié)。生產(chǎn)耐火材料時(shí)常用松香作發(fā)泡劑；水泥輕質(zhì)制品用鋁粉（堿性條件下）作發(fā)泡劑；復(fù)合材料中多用氣泡性能好的表面活性劑。 膨脹劑：膨脹劑能部分消除不定形耐火材料和石墨制品的高溫和冷卻過程中由于收縮而造成的裂縫或剝落。這類膨脹劑有藍(lán)晶石、石英等，以藍(lán)晶石為佳。藍(lán)晶石的耐火度高，在高溫下能不可逆轉(zhuǎn)變?yōu)槟獊硎蚐iO2，同時(shí)拌有顯著的膨脹特性。石英隨溫度變化有多種變體，也拌有體積膨脹。

8、分散劑：分散劑是能促使固體粒子的絮凝團(tuán)或液滴分散為單體微粒子，并懸浮于 液體之中。它是通過降低固體粒子間的吸附力，防止絮凝和附聚。如硅酸鈉、六偏磷酸鈉、單寧、木質(zhì)素（璜化木質(zhì)素、氯化木質(zhì)素等）乳化性能優(yōu)良的表面活性劑在無機(jī)/有機(jī)復(fù)合材料中也常用作分散劑。 消泡劑：排除各種混合料中的氣泡可使用真空攪拌混料的方法（例如陶瓷工業(yè)），但在其他成型工業(yè)中常使用消泡劑。消泡劑是一類疏水性有機(jī)物，大多數(shù)油、脂類都有消泡功能。常用的消泡劑有各類中性油、有機(jī)硅消泡劑，事實(shí)上各種油狀有機(jī)硅都具有消泡功能。比如有機(jī)硅消泡劑、中性油。 脫模劑：多數(shù)消泡劑可用作脫摸劑。優(yōu)良的脫摸劑有有機(jī)硅類脫摸劑，也常使用各類潤滑劑、

9、脂肪酸、脂肪酸鈉、鱗片石墨、滑石粉等。成型輔助劑及其應(yīng)用參閱表61。表61 部分成型輔助劑主要成型方法種類作 用擠壓、注漿、模壓、抄造、輥壓等粘合劑提高生胚強(qiáng)度及最終制品強(qiáng)度擠壓、模壓潤滑劑脫模，提高顆粒間的潤滑性擠壓、注漿、帶式成型法增速劑可塑性、撓性注漿，擠壓分散劑調(diào)整PH值，分散作用注漿，擠壓潤濕劑降低液體表面張力模壓保水劑防止加壓時(shí)水份滲出模壓抗靜電劑調(diào)整靜電注漿消泡劑消除氣泡，使原有氣泡消失注漿、擠壓螯合劑使無用離子處于惰性狀態(tài)造粒，各類粘土膠體材料殺菌劑防止陳化過程中變質(zhì)模壓、擠壓、輥壓脫膜劑便于脫模，保證成型體外型光潔完整 2. 成型輔助劑的選擇方法不同種類的材料，其組成及結(jié)構(gòu)不

10、同，成型方法也就不同。在選擇成型輔助劑的時(shí)候應(yīng)充分考慮各種輔助劑自身的性能以及其對(duì)成型效果的影響。第二節(jié)注漿成型工藝一、注漿成型概念及基本要求1. 注漿成型概念 注漿法又稱為澆注法，是利用石膏模的吸水性，將具有流動(dòng)性的泥漿注入石膏模內(nèi)，使泥漿分散地粘附在模壁上，形成和模型相同形狀的培泥層，并隨著時(shí)間的延長而逐漸增厚，當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí)，經(jīng)干燥收縮而與模壁脫離，然后脫模取出，坯體制成脫膜后，胚體經(jīng)修坯后送入下一道工序處理。注漿成型是一種適應(yīng)性大、生產(chǎn)效率高的成型方法，用于形狀復(fù)雜或不規(guī)則以及薄胎等產(chǎn)品的生產(chǎn)。注漿成型是具有觸變性的泥漿澆注成型的方法，它要求料漿濃稠而易流動(dòng)，為粘性的漿狀體。將粉狀粘

11、土調(diào)成含水40%左右的泥漿，并用解膠劑（反絮凝劑或稱分散劑）使粘土均勻地懸浮在水中。常用的粘土制品解膠劑為硅酸鈉，也可用磷酸鹽及碳酸鹽等。以上過程是利用粘土懸浮液的內(nèi)聚和反絮凝原理，利用粘土的離子交換性、粘土的膠體性與可塑性。注漿法是生產(chǎn)陶瓷器的基本方法之一。非粘土礦物泥漿的調(diào)制，一般希望是濃稠而容易流動(dòng)、有粘性的，脫模時(shí)間要短，脫模后坯料強(qiáng)度要大。2. 泥料的性能要求（1）原料粉要有適當(dāng)?shù)奈⒓?xì)顆粒，可形成高密度接觸表面積的堆砌；（2）泥漿密度要大，粘度要小；（3）配料要混合均勻并呈分散狀態(tài)；（4）反絮凝劑的種類和加入量要適當(dāng)，通常為原料的0.2%-0.3%；（5）泥漿中不允許含氣泡，必要時(shí)要

12、在真空中攪拌脫泡；（6）泥漿的溫度要保持在20-40度。注漿法除用于陶瓷器的生產(chǎn)外，還常用與生產(chǎn)薄壁中空的高級(jí)耐火材料及特種制品，如熱電偶套管、高溫爐管，以及坩堝等，在精細(xì)陶瓷上有廣泛用途。泥漿的澆注有空心澆注與實(shí)心澆注兩種。空心澆注使用于薄胎制品的成型，如燒杯、盤皿、保護(hù)管等。使用的泥漿要有較好的流動(dòng)性，密度為1.651.80g/cm3。實(shí)心澆注適用于厚胎制品或大件的耐火材料，泥漿要濃稠，密度1.8g/cm3以上。厚胎制品是使用雙面膜澆注，濃稠的泥漿因?yàn)橛杏|蝕性，在澆注前有進(jìn)行強(qiáng)烈的攪拌，澆注后靜止一小時(shí)即可固結(jié)。非粘土質(zhì)顆粒礦物采用注模成型時(shí)，必須添加成型輔助劑，特別是粘結(jié)劑。3. 注漿成

13、型的工藝原理（1）影響因素 泥漿中固相的含量、顆粒大小和形狀的影響 泥漿溫度的影響 粘土及泥漿處理方法的影響 稀釋劑的影響及選用（2）注漿成型時(shí)的物理化學(xué)變化采用石膏模注漿成型時(shí)，既發(fā)生物理脫水過程，又發(fā)生化學(xué)凝聚過程。泥漿注入石膏模型后，在毛細(xì)管力的作用下，泥漿中的水沿著毛細(xì)管排出后被吸入石膏模毛細(xì)管內(nèi)?？梢哉J(rèn)為毛細(xì)管力是泥漿脫水過程的推動(dòng)力。注漿開始時(shí)，模型的阻力起主要作用。隨著吸漿過程不斷進(jìn)行，胚體厚度繼續(xù)增加胚體所產(chǎn)生的阻力起主導(dǎo)作用。此時(shí)物理脫水占主導(dǎo)作用。泥漿與石膏接觸時(shí)，在其接觸表面上溶有一定數(shù)量的CaSO4，它與泥漿中的NA粘土和水玻璃發(fā)生離子交換反應(yīng)，使得靠近石膏模表面的一層

14、NA粘土變成CA粘土，泥漿由懸浮狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫鄢?。石膏起到絮凝劑的作用，促進(jìn)泥漿絮凝硬化，縮短了成壞時(shí)間。（3）增大吸漿速度、減少模型的阻力、提高吸漿過程的推動(dòng)力。4. 注漿成型對(duì)石膏模具的要求（1）模型設(shè)計(jì)要合理，易于脫模，各部位吸水要均勻，能保證坯體各部位干燥收縮一致，即坯體的密度一致。（2）模型的孔隙率大，吸水性能好。其次孔隙率要求在本世紀(jì)內(nèi)3040%。使用時(shí)石膏模不宜太大，其含水量一般控制在46%，過干會(huì)引起制品干裂、氣泡、針眼等缺陷，同時(shí)模子使用壽命縮短。過濕會(huì)延長成坯時(shí)間，甚至難于成型。（3）翻制模型時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制石膏于水的比例，以保證有一定的吸水性和機(jī)械強(qiáng)度，并使模型質(zhì)量穩(wěn)定。（4

15、）模型工作表面應(yīng)光潔、無空洞、無潤滑油跡或肥皂膜。新模第一次使用前，應(yīng)用2%的碳酸鈉溶液擦拭內(nèi)壁，以除去殘留涂料，也可用細(xì)砂將模內(nèi)表面輕輕擦去一層。二、注漿成型方法（一）基本注漿法1. 空心注漿（單面注漿） 該方法用的石膏模沒有型芯。操作時(shí)，泥漿注滿模型經(jīng)過一定時(shí)間后，模型內(nèi)壁粘附著具有一定厚度的坯體。然后，將多余泥漿倒出，坯體形狀在模型內(nèi)固定下來，空心注漿所用的泥漿密度較小，否則倒?jié){后坯體表面有泥縷和不光滑現(xiàn)象。坯體的厚度決定于時(shí)間、模型的濕度和溫度，也和泥漿性質(zhì)有關(guān)。2. 實(shí)心注漿（雙面注漿）實(shí)心注漿是將泥漿注入石膏外模與模芯之間，坯體的內(nèi)部形狀由型芯決定。注漿后，不需倒出余漿。實(shí)心注漿常

16、用較濃的泥漿。（二）加速注漿的方法為縮短模型吸漿時(shí)間，提高注漿坯體的質(zhì)量，常采用下列幾種注漿成型方法。1. 壓力注漿 一般增大泥漿壓力的方法是提高漿桶的高度，利用泥漿本身的重力從模型底部進(jìn)漿，也可用壓縮空氣將泥漿注入模型內(nèi)。2. 離心注漿 該方法是在模型旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的情況下，將泥漿注入模型中。由于離心力的作用，泥漿緊靠模壁脫水后形成坯體。離心注漿時(shí)，漿料中的氣泡較輕，在模型旋轉(zhuǎn)時(shí)，多集中中部，最后破裂消失。這種方法得到的坯體厚度較均勻，變形較少。3. 真空注漿在石膏模外面抽取真空，增大模型內(nèi)外壓力差，或在真空室中全部處于負(fù)壓下注漿。真空注漿可減少坯體中的氣孔和針眼，提高坯體強(qiáng)度。三、注漿成型操作注

17、意事項(xiàng)（1）新制成的泥漿應(yīng)至少存放（陳腐）一天以上再使用，用前須繼續(xù)攪拌510min。（2）泥漿溫度應(yīng)不低于1012度；冬天泥漿過冷，影響泥漿的流動(dòng)性；故在冬天注漿車間應(yīng)有暖氣設(shè)備，維持室內(nèi)溫度在2025度。（3）石膏模應(yīng)按順序輪換使用，使模型濕度保持一致。對(duì)于空心注漿每次注坯后，泥漿在模中的停留時(shí)間須嚴(yán)格控制。（4）泥料注入模型時(shí)，應(yīng)沿著漏斗徐徐而又連續(xù)不斷的依次注滿，使模內(nèi)的空氣充分逸出。注呸是最好模子置于轉(zhuǎn)盤上，一面注，一面用手使之回轉(zhuǎn)，這樣可借助離心力的做用，促進(jìn)泥層的生成和均勻一致，減低坯內(nèi)氣泡，減少燒成變形。在實(shí)心注漿時(shí)，泥漿注入后應(yīng)將模型稍微振動(dòng)，使泥漿流滿各處。同時(shí)也有利于泥漿

18、流滿各處。同時(shí)也有利于泥漿內(nèi)的氣泡散逸。（5）石膏模內(nèi)壁在注漿前最好噴一層薄釉渣或撒一層滑石粉，以防粘模。（6）從空心注漿后倒出來的余漿和修整而得的廢漿，既有一些解凝劑，也從模型上混入一些硫酸鈣?；厥帐褂脮r(shí)，要先加水?dāng)嚢?，洗去這些可溶鹽類，然后過篩壓濾與新漿料配用。（7）注漿坯體脫模后要輕拿輕放，放平、放正、放穩(wěn)，并防止振動(dòng)。高足或器型特殊的坯體，最好放在托板上。四、注漿成型常見缺陷分析1. 氣孔、針孔產(chǎn)生的主要原因：（1）泥漿水分太少，粘度太大，流動(dòng)性差，使泥漿中的氣泡不易排出。（2）泥漿存放時(shí)間太長，泥漿溫度過高，致使泥漿發(fā)酵；泥漿未經(jīng)陳腐。（3）電解質(zhì)的種類及用量不當(dāng)。（4）攪拌泥漿太劇

19、烈，或注漿速度太快，使泥漿加有空氣泡。（5）石膏模中混有雜質(zhì)，如砂子或碳酸鈣等；制模用石膏的顆粒太粗，致使模型的結(jié)構(gòu)不均勻；模型表面沾有灰塵。（6）石膏模過干、過濕，或溫度過高。 2. 開裂：產(chǎn)生開裂的注要原因：（1）泥漿中塑性原料用量不當(dāng)，顆粒過粗。（2）電解質(zhì)的用量不當(dāng)，或泥漿未經(jīng)陳腐，攪拌不勻，流動(dòng)性差。（3）模型干濕不一，新模型在使用前未清除表面的油污雜質(zhì)。（4）注漿操作不善，未完全倒凈余漿，造成注件厚薄不勻，干燥收縮不一。（5）注件脫模過早、過遲，干燥溫度過高。3. 變形產(chǎn)生變形的主要原因：（1）泥漿混合不勻，造成干燥收縮不一。（2）泥漿的水分過多，造成干燥收縮大。（3）倒余漿操作不

20、當(dāng)，坯體厚薄不勻。（4）模型過濕，或脫模過早，或出模操作不當(dāng)，濕坯沒有放平、放正。4. 泥縷：產(chǎn)生泥縷的主要原因：泥漿的粘度大，流動(dòng)性差；模型工作面沾有漿滴；倒余漿操作不當(dāng)。第三節(jié)塑性成型工藝方法一、概念塑性成型是利用混合料良好的塑性，在含有適當(dāng)?shù)乃郑?0%）的條件下塑制成型的工藝方法。二、成型方法（一）擠壓成型擠壓成型法，是將可塑配料團(tuán)經(jīng)過抽真空擠壓成型機(jī)的螺旋或活塞擠壓向前，再經(jīng)過機(jī)頭模具擠壓出來達(dá)到要求的坯體的形狀。各種管狀產(chǎn)品（如高溫爐管，熱電偶套管等），柱形瓷棒，各種形狀規(guī)格的劈離磚等產(chǎn)品，都可采用擠壓成型。1、擠壓的壓力擠制的壓力過小時(shí)，要求泥料水分較多才能順利擠出。這樣得到的坯

21、體強(qiáng)度低、收縮大。若壓力過大則摩擦阻力大，加重設(shè)備工作負(fù)荷。擠制壓力主要決定于機(jī)頭喇叭口的錐度，以及模具出口斷面尺寸。如果錐角a過小，則擠出泥段或坯體不致密，強(qiáng)度低。如果錐角過大，則阻力大，設(shè)備的驅(qū)動(dòng)負(fù)荷加重，甚至出現(xiàn)泥料向相反方向退回。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)機(jī)嘴出口直徑d在職10mm以下時(shí)，a角約為12度13度；d在10mm以上時(shí)，a角為17度18度較合適。擠制較粗壞體，坯料塑性較強(qiáng)時(shí)，a角可增大至20度30度。影響擠制壓力的另一個(gè)因素是擠嘴出口直徑d與機(jī)筒直徑D之比。2、 速率當(dāng)擠出壓力達(dá)到最佳狀態(tài)時(shí)，擠出速率主要決定于主軸轉(zhuǎn)數(shù)和加料快慢。3、 壓成型的缺陷（1）氣孔：主要是練泥時(shí)抽真空度不夠，

22、或者坯泥料陳腐時(shí)間太短等原因造成。（2）彎曲變形：坯料太濕；坯料組成不均勻；模具芯頭調(diào)整不好，坯體兩面厚薄不一；承接坯體的托板不光滑等原因造成。（3）表面不光滑：擠坯時(shí)壓力不穩(wěn)定；坯料中大顆粒過大等原因造成。（二）車坯成型外形復(fù)雜的圓柱形陶瓷產(chǎn)品常將擠出的泥段再經(jīng)車坯成型。尺寸精度要求較高的產(chǎn)品多采用干車成型。該法是將經(jīng)過真空練泥機(jī)擠出的圓柱形泥段，再干燥到含6%11%的水分，然后固定在立式或臥式車坯機(jī)上加工而成。該成型方法在生產(chǎn)高壓電瓷廠家用的較多。（三）旋坯成型旋坯是利用型刀（又叫樣板刀）將置入石膏模內(nèi)坯泥料進(jìn)行旋壓成型。模內(nèi)的泥片受型刀的壓擠和剪切作用，緊貼在石膏模上，形成所需要形狀的坯

23、體。（四）滾壓成型滾壓成型是由旋坯法發(fā)展而得的新工藝。這種方法是把扁平的型刀改變成尖錐形或圓柱形的回轉(zhuǎn)體滾壓頭。成型時(shí)，盛放著坯泥料的模型和滾壓頭分別繞自已的軸線以一定速度旋轉(zhuǎn)。滾壓頭面轉(zhuǎn)動(dòng)面壓緊泥料。這種方法廣泛用于日用陶瓷的成型。滾壓成型又分為陽模滾壓和陰模滾壓。前者是指用滾壓頭來決定坯體外表面的形狀和大小，所以又叫外滾；后者系指用滾壓頭形成坯體的內(nèi)表面，又叫內(nèi)滾。另外，根據(jù)滾壓頭是否通電加熱，又分冷滾壓成型與熱滾壓成型。外滾壓一般適用于盤、碟等扁平器皿或內(nèi)表面飾有花紋的制品成型；內(nèi)滾壓一般適用于碗、杯等深腔制品的成型。滾壓成型對(duì)泥料的要求：要求泥料有好的可塑性和較低的含水率。1、 滾壓過

24、程的要求：在實(shí)際生產(chǎn)中，盡管每件制品滾壓成型時(shí)間很短，但還是分階段進(jìn)行的。在各個(gè)階段中，對(duì)滾頭的壓泥要求也是不同的。滾頭下降至開始接觸泥料時(shí)，動(dòng)作要輕，速度要適宜。一般以67mm/s為宜。如動(dòng)作太重和速度太快，則易壓壞模型；若下壓速度太慢，易引起坯料粘滾頭。當(dāng)滾頭將泥料壓至要求的厚度，余泥不斷排出時(shí)，為使坯體表面光滑，要求滾頭的動(dòng)作重而平穩(wěn)，泥料受壓的時(shí)間亦要適當(dāng)，一般以23s為宜。最后，滾頭宜輕捷地抬離坯體，若離坯太快，則易產(chǎn)生泥縷、魚尾等缺陷。2、 石膏模型的要求：由于滾壓成型對(duì)坯泥料所加的壓力比旋壓成型大，故易引起石膏破損。為了延長石膏模型的使用次數(shù)，可采取如下措施：（1）適當(dāng)調(diào)整石膏與

25、水的比例；或摻入適量的水泥；或在介質(zhì)（水）中配入少量的鞣型減水劑、硼砂等以提高石膏模型的機(jī)械強(qiáng)度。（2）增加石膏模型底部和邊部的厚度，以提高其強(qiáng)度。（3）將石膏模型的重心降低，以防止模型甩出。（4）模型與模座的銜口要緊密配合，使模型平穩(wěn)在固定在模座上。3、常見缺陷的分類（1）粘滾頭 主要原因：泥料的可塑性過強(qiáng)或水分過多；滾頭的轉(zhuǎn)速太快；滾頭過于光滑或下壓速度太慢。滾頭的傾斜角過大也易引起卷泥。（2）坯體開裂 主要原因：泥料的可塑性太差，水分太少或不勻；熱滾壓頭的滾頭溫度太高，使坯體表面水分蒸發(fā)過快，而引起坯體的內(nèi)應(yīng)力增大。（3）魚尾 主要原因：凸輪的曲線設(shè)計(jì)不合理，滾頭抬離坯體太快；刀架擺動(dòng)也

26、會(huì)產(chǎn)生此種缺陷。（4）刀花 主要原因：凸輪表面不平，模座軸承、滾頭軸承和刀架支座松動(dòng)；模型在模座中固定不好。（5）底部上凸 主要原因：滾頭造型設(shè)計(jì)不當(dāng)，角度不適合，或因滾頭頂部磨損。如滾頭超過坯體中心過多或未對(duì)準(zhǔn)坯體中心，或泥料水分過低，也易引起坯體底部上凸。（6）花底 主要原因：石膏模過干、過熱，或泥料的水分過低，或投泥過早；車速太快，滾頭中心部位的溫度過高，滾頭下壓時(shí)接觸泥料過猛；新石膏模如有油污也產(chǎn)生花底。（五）濕壓成型 濕壓成型是把水分為20%左右的可塑坯泥料放在模型內(nèi)，用金屬摸頭加壓成型一種方法。第四節(jié)壓制成型一、模壓成型1. 模壓成型概念及用途模壓成型是把預(yù)制好的壓塑料、坯料、干粉

27、預(yù)拌料或預(yù)先造粒的顆?；旌狭系?，放入具有精確尺寸形狀的鋼模具內(nèi)，沿單軸方向加壓成型。模壓成型應(yīng)用很廣，模壓方式也很多，例如有干法、半干法（或稱濕法），有單向壓模和雙向壓模，有冷壓法熱壓法及溫壓法等。生產(chǎn)石棉摩擦材料制品常使用模壓工藝。由于摩擦材料的基體粘結(jié)劑主要是熱固性樹脂，因此必須使用熱壓成型的方法，使增強(qiáng)纖維、填料及樹脂預(yù)先制備成壓塑料，再在150210度條件下粘結(jié)固化。為了提高熱成型的效率，改善制品質(zhì)量，經(jīng)常在熱壓前進(jìn)行預(yù)成型。預(yù)成型實(shí)際上是一種冷壓成型的方法，它的任務(wù)是制備成重量、形狀和大小都近似成品的半成品。壓塑料的工藝性能包括流動(dòng)性、揮發(fā)物含量、固化速度、細(xì)度和均勻度、比容、壓縮率

28、、壓坯性等。在熱壓成型過程中主要控制的參數(shù)是成型壓力、溫度及升溫速度，以及制品在磨具內(nèi)停留時(shí)間，加壓、排氣次數(shù)和持續(xù)時(shí)間等。云母或石棉、蛭石的樹脂絕熱制品（石棉、礦棉板）及用膠凝材料粘結(jié)的絕熱或建材制品也常采用模壓工藝。由于模壓工藝的壓塑料或粉料與金屬模具之間的摩擦，往往不能將施加的壓力均勻的傳遞到成型內(nèi)部（圖6-3），從而造成填充密度不均勻，固化時(shí)（或燒結(jié)固化時(shí)）各部位收縮率也就不同，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生翹曲變形，因此，一般只適用于生產(chǎn)扁平狀或較薄的制品。使用兩面頂?shù)姆椒梢愿纳撇牧显阡撃?nèi)的流動(dòng)性，并使填充密度均勻。造粒的料粒除含粘結(jié)劑、反絮凝劑外，通常還含有硬脂酸作為潤滑劑，可減少摩擦力。這些方

29、法在生產(chǎn)精細(xì)陶瓷制品時(shí)經(jīng)常采用。硅酸鹽制品的模壓工藝完全不同。增強(qiáng)纖維（如石棉等）與水泥或石灰、石英砂等，或滲加少量聚乙烯類氧化物外加劑的與拌料在壓力成型過程中脫水，模板的一面或兩面是具有脫水功能的載體材料，經(jīng)過壓濾及真空過濾脫水，以取得制品的初期強(qiáng)度，而最終成品的固化則是經(jīng)養(yǎng)護(hù)水化而完成的。就加壓方法而言，對(duì)于非常薄的制品，可以采用單軸方向（從上方）加壓的方法；對(duì)于其他制品，為減小成型體內(nèi)的密度差，應(yīng)從上下兩面加壓。成型壓強(qiáng)通常為50100Mpa，但有些場合為確保精度，可能使用更高的壓強(qiáng)?？梢娔撼尚凸に囁枰某尚偷哪＞呔哂懈邚?qiáng)度、高精度、耐高溫的特性。模壓成型方法的生產(chǎn)效率高，制品尺寸準(zhǔn)

30、確，表面光潔，適于大批量生產(chǎn)。結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制品的一次成型，無須進(jìn)行有損與制品性能的輔助加工。模壓工藝主要缺點(diǎn)是模具設(shè)計(jì)與制造復(fù)雜，初期投資較高，易受設(shè)備限制，只宜生產(chǎn)中、小型制品。壓機(jī)是模壓成型的主要設(shè)備。這種設(shè)備帶有下配置或上配置的主傳動(dòng)裝置。圖6-4所示為帶有上配置主傳動(dòng)裝置的四柱液壓力機(jī)，最大壓力為5×106N 模壓工藝只適用于生產(chǎn)扁平狀或較薄的制品，這是由于壓力傳遞不均勻、填充密度不均勻、固化時(shí)各部門收縮率也就不同，就會(huì)產(chǎn)生翹曲變形。改進(jìn)方法：雙向壓模、冷壓、熱壓、溫壓法等。模壓成型工藝所需成形壓力高，模具與效果的要求。模壓成型的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)2. 壓制成型的工藝原理 坯很細(xì)或很粗

31、的粉料在一定壓力下被壓緊成型的能力較差。表現(xiàn)在相同壓力下坯體的密度和強(qiáng)度相差很大。此外，細(xì)粉加壓成型時(shí)，顆粒間分布著的大量空氣會(huì)沿著與加壓方向垂直的平面逸出，產(chǎn)生層裂。而含有不同粒度的粉料成型后密度和強(qiáng)度均高。若采用一定粒度粉料堆積，則小球料可能填到等徑大球料的空隙中去。因此，采用一定粒度分布的粉料可減少其氣隙，提高粉料自由堆積的密度，有利于提高壓制成型的質(zhì)量。（1） 粉料的工藝性能粒度及其分布、含水率、流動(dòng)性、拱橋效應(yīng)。（2） 壓制過程中坯體的變化坯體中不同部位受壓不同，因而坯體各部位的密度也存在差異。密度變化：分三個(gè)階段：第一個(gè)階段，密度急劇增加，迅速形成坯體；第二階段中壓力繼續(xù)增加時(shí)，坯

32、體密度增加緩慢，第三階段壓力超過某一數(shù)值后，坯體密度又隨壓力增大而提高。 強(qiáng)度變化：與三個(gè)階段相對(duì)應(yīng)，第一階段壓力較低，由于粉料顆粒位移，填充孔隙，坯體空隙減小，強(qiáng)度主要來自于顆粒之間的機(jī)械咬合作用，此時(shí)顆粒間接觸面積還小，所以坯體強(qiáng)度并不大。第二階段是成型壓力增加，不僅顆粒位移和填充孔隙繼續(xù)進(jìn)行，而且能使顆粒發(fā)生變形，顆粒間接觸面積大大增加，出現(xiàn)原子間力的相互作用，這時(shí)坯體強(qiáng)度直線增加。壓力增大至第三階段，坯體孔隙和密度變化不明顯，強(qiáng)度變化也較平坦。坯體中壓力的分布：坯體各部分壓力不均勻的原因是：粉料顆粒移動(dòng)和重新排列時(shí)，顆粒之間產(chǎn)生內(nèi)摩擦力，顆粒與模壁之間產(chǎn)生外摩擦力，這二種摩擦力妨礙了壓

33、制壓力的傳遞。（3） 加壓制度及壓制成型操作對(duì)坯體質(zhì)量的影響填料方式與填料操作：使粉料在模具內(nèi)得到均勻的填充厚度和密度。A. 型壓力的確定：P=P1+P2其中：P1克服粉料的阻力、凈壓力P2克服粉料對(duì)模壁摩擦所消耗的力B加壓方式和加壓操作：多次加壓、一輕、二重、慢提起。（4） 壓制成型方法： 摩擦式壓磚機(jī)：原理、性能要求 自動(dòng)式壓磚機(jī)：原理、性能要求（5） 壓制成型常見缺陷及分析其原因： 規(guī)格尺寸不符合要求最常見的尺寸偏差是偏薄偏厚；四角厚薄不一；上凸或下凹以及扭斜；大小頭。 a. 偏薄偏厚：磚坯厚度公差超過要求。產(chǎn)生原因是填料不均勻，過薄或過厚；料層密度不一，鋼模不平。b. 斜度大：原因是填

34、料不均勻、料層一邊厚一邊薄或者一邊疏松一邊緊密，四角料層密度不一。鋼模安裝不平、模腔一邊深一邊淺，機(jī)臺(tái)加壓螺桿或滑架晃動(dòng)，粉料受壓情況不一致。c. 磚面中心凸起（上凸）；磚面中心下凹（下凹）。 d. 鋼模不平：上模板過薄、安裝時(shí)變形；安裝鋼模時(shí)，墊紙過多造成鋼模變形； e. 磚坯結(jié)構(gòu)不勻：正反兩面密度相差大，脫模時(shí)上模離開太快，磚坯兩面膨脹不一；在干燥和燒成過程中收縮不一。 裂紋層裂（夾層）：壓制時(shí)排氣不良，在壓力作用下氣體煙與加壓方向垂直的平面分布，當(dāng)壓力撤除后，氣體膨脹形成層狀裂紋。 原因：操作不當(dāng)；粉料含水率太高，排氣性能不良；風(fēng)料含水率太低，坯體強(qiáng)度不好，不足以克服少量殘留氣體膨脹產(chǎn)生

35、的應(yīng)力；坯粉級(jí)配不好；壓制壓力過大，殘留氣體因過分壓縮，而膨脹較大引起。角裂原因：角部填料太松，引起磚坯角部強(qiáng)度太差；磚坯外形設(shè)計(jì)不合理，在碼坯、裝缽和搬運(yùn)時(shí)，受到?jīng)_擊應(yīng)力。膨脹裂：邊部垂直磚面的微小裂紋。原因主要是脫模時(shí)模套下降太快，磚坯迅速膨脹，產(chǎn)生了較大的應(yīng)力造成。大口裂素?zé)蟪霈F(xiàn)在磚邊部的大裂紋。原因是壓制成型后的坯體強(qiáng)度不足以克服水分蒸發(fā)及坯體收縮而產(chǎn)生的應(yīng)力，由此產(chǎn)生的裂紋規(guī)律性強(qiáng)，基本上出現(xiàn)在坯體較疏松上；裝缽方法不合理，使坯體局部受拉應(yīng)力；素?zé)郎靥?。硬裂出現(xiàn)在磚坯中部的裂紋。產(chǎn)生原因：操作不當(dāng)致使磚坯各處密度不一樣；傳統(tǒng)工藝制備的粉料中有大硬塊；坯粉水分不均勻，坯料陳腐時(shí)間

36、太短；素?zé)A(yù)熱階段升溫過快。麻面（粘模）由于坯料粘在鋼模上，而使磚坯表面形成的凹凸不平。產(chǎn)生原因：坯料太濕或干濕不勻；坯粉料溫度太高；電熱模具溫度太低；鋼模內(nèi)面光潔度不夠；擦模次數(shù)太少；噴霧干燥制備坯粉可溶性鹽類及電解質(zhì)殘留在顆粒表面。坯臟磚坯中夾有雜質(zhì)或臟物，能使制品出現(xiàn)斑點(diǎn)、熔洞、裂紋、變色。產(chǎn)生原因：坯粉制備過程中混進(jìn)雜物或除鐵、過篩不嚴(yán)；坯粉運(yùn)輸過程中混進(jìn)雜物；壓制成型過程中混進(jìn)雜質(zhì)；粘有機(jī)油的坯料、磚坯上掉下的硬塊、維修機(jī)臺(tái)及換鋼模掉下的鐵屑、鐵銹等物。坯粉（粘粉）磚坯表面粘有粉料。產(chǎn)生原因：壓制好的磚坯推出時(shí)，由于摩擦易粘上殘留于模套上的坯粉，而在裝缽前或碼垛前沒有清掃干凈，經(jīng)燒后

37、粘在磚坯上。掉邊、掉角磚坯邊角掉落。產(chǎn)生原因：操作不當(dāng)；鋼摸開口寬度、深度不當(dāng)或精度不夠；模具使用時(shí)間太長，造成邊角部位疏松、粗糙。二、等靜壓成型該法優(yōu)點(diǎn)：等靜壓成型法又稱橡皮模加壓成型法或膠袋成型法。它是為了克服一般模壓法成型體內(nèi)密度不均勻的缺點(diǎn)而研制的。由于粉料受到的是靜水壓（各向同性壓力），成型體內(nèi)不存在密度差，因此密度均勻，并且具有不易產(chǎn)生不規(guī)則變形的特點(diǎn)，廣泛用于火花塞、高壓鈉蒸汽燈用發(fā)光燈管等的成型。濕法：是從成型體整個(gè)表面施加靜水壓，是最理想的加壓法。干法：是使用預(yù)先放在高壓容器內(nèi)的具有一定的形狀的橡皮模具的成型方法。粉料的填充、加壓，直至取出成型體的所有工序都可以自動(dòng)化，因而這

38、種方法適用于大量生產(chǎn)一定形狀的產(chǎn)品。但是這種方法成型時(shí)，上端及下端部分粉料并沒有受到靜水壓的做用，因而在成型后要將兩部分切掉。圖6-5 等靜壓成型 圖6-6 等張機(jī)示意圖三、輥壓成型它是采用對(duì)輥擠壓的方式生產(chǎn)板狀制品的方法，也可單輥壓制成型。輥壓機(jī)輥壓設(shè)備成張機(jī)，其結(jié)構(gòu)示意圖 見圖6-6成張機(jī)工作過程：成型機(jī)是一種雙輥的滾壓設(shè)備。在成張機(jī)基礎(chǔ)1上，裝有兩座架14，其上端有橫梁相連，機(jī)架開口處安裝下滾筒4的軸承，軸承座固定在機(jī)架上。上輥筒軸承與兩個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)10的調(diào)節(jié)螺絲相連。借助于這些機(jī)構(gòu)，上輥筒軸承座可沿著機(jī)架上的導(dǎo)向軌進(jìn)行豎向移動(dòng)。適用范圍：石棉橡膠板，制動(dòng)器襯片，其它密封材料，成張機(jī)技術(shù)特

39、性：石棉橡膠板料子經(jīng)過給料器和料倉沿下料管進(jìn)入喂料板。喂料板傾斜的安裝在上下滾筒之間的工作空間附近。料子有旋轉(zhuǎn)的下滾筒表面帶動(dòng)，被卷入上、下滾筒間隙中，在下熱滾表面形成薄層板坯。在生產(chǎn)過程中輥距逐漸增大。同時(shí)，上輥筒可用不同的速度向上提升，由此就可以改變下輥筒轉(zhuǎn)一圈所形成的單層板坯的厚度。圖6-6 成張機(jī)示意圖四、擠壓成型擠壓成型是將拌合料在壓力作用下，通過規(guī)定形狀的模具窗口連續(xù)擠出的成型工藝，也稱擠出成型法。常用于斷面形狀較復(fù)雜的工程結(jié)構(gòu)件制品，例如一些硅酸鹽制品或塑料制品，也可生產(chǎn)摩擦材料、碳素材料（石墨電極等）。在擠壓過程中，拌合料的配合比設(shè)計(jì)很重要，要避免拌合料泌水或粘結(jié)模具，產(chǎn)生堵塞

40、現(xiàn)象。附加振動(dòng)可促使拌合料流動(dòng)，振動(dòng)頻率20003000次/分，振幅13mm。合理調(diào)整振動(dòng)及擠壓方式能使產(chǎn)品內(nèi)的增強(qiáng)纖維具有合理的取向分布。擠壓機(jī)有油壓機(jī)和水壓機(jī)。擠壓機(jī)示意圖見圖6-7。第五節(jié)噴涂法成型一、 工作原理常用的有直接噴涂法及噴射-抽吸法。直接噴涂法是將基體材料制備成漿狀糊料，并添加適量外加劑。例如將粒狀巖相或膨脹珍珠巖糊料噴涂附著于建筑墻體部位及保溫工程設(shè)施上。也常采用輥式振搗，以保證制品與模板形狀一致，并排除鑲?cè)氲目諝?。采用這種方法生產(chǎn)硅酸鹽板材容重達(dá)17502000kg/m3，比噴射-抽吸制品容重（20002100kg/m3）稍低（圖6-8）。噴射-抽吸法用于玻璃鋼工業(yè)，也用

41、于纖維水泥板、管的生產(chǎn)。將石棉纖維嗨喲玻纖短切纖維（1050mm）同時(shí)與水泥漿一起高速噴在有過濾板的成型表面，多余的水靠真空吸走，纖維水泥板可制成所需厚度，并能立即脫模。這種工藝優(yōu)點(diǎn)是制品未硬化時(shí)就具有足夠的強(qiáng)度，可彎成圓角及多種形狀的產(chǎn)品，如波形板、折疊板、管道、導(dǎo)管等。也可表面涂抹彩色細(xì)集料，形成裝飾墻面。該方法易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。噴射抽吸（脫水）法自動(dòng)化生產(chǎn)線為水泥平板或波形板的主要工藝。二、適用范圍保溫涂料、纖維增強(qiáng)水泥薄板、波形板、管道、裝飾墻面等。第六節(jié)纏繞法成型一、原理纏繞法是用連續(xù)纖維為增強(qiáng)材料并纏繞成型，同時(shí)采用噴涂層壓等方法與結(jié)合劑復(fù)合的工藝。圖6-9表示纏繞法生產(chǎn)管道的主

42、要原理。如果將未硬化的管狀材料割開或重新成型，這種方法也可生產(chǎn)板材開口斷面制品。連續(xù)的玻璃纖維無捻紗在一水泥槽內(nèi)用水泥漿浸漬，然后按預(yù)定的角度和螺距繞在卷筒上，在纏繞過程中將水泥漿及短纖維噴在卷筒上，然后用輥壓機(jī)碾壓，并靠抽吸出去多余的水泥漿及水。纖維體積量大于15%，因此強(qiáng)度高，也易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。汽車離合器面片也有用纏繞法生產(chǎn)的，其過程是用專用纏繞機(jī)（如圖6-10、6-11）將連續(xù)纖維（可用石棉-金屬絲線，玻璃纖維或其他連續(xù)纖維）按預(yù)定的軌跡繞成圓環(huán)形或繞成特殊的橢圓形軌跡組合成的圓環(huán)形。通常連續(xù)纖維是經(jīng)過預(yù)浸漬、吸附膠乳，樹脂或活性材料的預(yù)浸漬材料，經(jīng)纏繞后制成的坯體再經(jīng)加壓、成型

43、、固化等工序而制成離合器面片。二、工藝過程連續(xù)纖維作為增強(qiáng)材料并纏繞成型（經(jīng)過浸漬）噴水泥漿及短纖維在卷筒上輥壓機(jī)碾壓脫水產(chǎn)品適用范圍：水泥管材、離合器面片、板材等。第七節(jié)抄取成型一、工藝原理此法源于古代發(fā)明家蔡倫的手工造紙方法?；具^程：經(jīng)充分松解的礦物纖維與其它填充材料及無機(jī)和有機(jī)粘結(jié)劑一起，經(jīng)混料打漿制成比較穩(wěn)定的懸浮體，送入抄取機(jī)中抄造成張。料漿在抄取機(jī)的網(wǎng)箱上均勻、定向沉積，并初步濾水、擠壓，再被轉(zhuǎn)移到氈狀（或網(wǎng)狀）毛布帶上，經(jīng)進(jìn)一步真實(shí)抽吸脫水、壓濾后，再次轉(zhuǎn)移到成型筒上，進(jìn)一步壓實(shí)即制得料坯。料坯 達(dá)到規(guī)定厚度后切割下坯，即成濕態(tài)的板狀半成品。當(dāng)生產(chǎn)管狀產(chǎn)品時(shí)，抽出成型筒即可。抄

44、取的濕坯再經(jīng)壓型、養(yǎng)護(hù)、干燥或因化定型、后處理等工序，可分別制取紙狀、板狀或氈狀，以及板狀的變形制品（管及其他異形制品），也可進(jìn)一步作飾面加工。易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。抄取的濕坯再經(jīng)壓型、養(yǎng)護(hù)、干燥或固化定型，后處理等工序，可分別制取紙狀、板狀或氈狀的變形制品。分長網(wǎng)抄取及圓網(wǎng)抄取二大類。石棉膠乳板、膨脹蛭石紙、板等制品、制動(dòng)器襯片。按抄取機(jī)濕部結(jié)構(gòu)及主機(jī)型式的不同，可分為長網(wǎng)抄取（單長網(wǎng)、雙長網(wǎng)及多長網(wǎng)）及圓網(wǎng)抄?。▎尉W(wǎng)箱、雙網(wǎng)箱及多網(wǎng)箱）兩大類。 圓網(wǎng)抄取機(jī)廣泛用于生產(chǎn)石棉水泥制品（瓦、管、板、脊瓦等），石棉保溫板、石棉紙、吸音板、硅酸鈣板、石棉乳膠板、云母紙、板及膨脹蛭石紙、板等制品。國外汽

45、車制動(dòng)器襯片的連續(xù)生產(chǎn)工藝也有采用抄取工藝的。長網(wǎng)抄取主要用于生產(chǎn)巖棉或礦渣氈狀產(chǎn)品，以及礦棉吸音板等建筑與絕熱隔音材料。抄取機(jī)組成：金屬網(wǎng)箱、攪拌器、中空多孔的網(wǎng)輪二、工藝過程1. 料層抄取原理（1）輪上纖維水泥的初步形成 ：網(wǎng)輪和網(wǎng)箱示意圖如圖6-12。料漿沿溜槽流入網(wǎng)箱，用隔板阻流，防止料漿直接沖向網(wǎng)輪。隔板按網(wǎng)箱全長安裝，底部可以與箱內(nèi)料漿相通。網(wǎng)箱底部設(shè)有攪拌器，使箱內(nèi)料漿不至沉降，保持混合均勻。料漿在輪上形成液漿層的原理是：a.網(wǎng)箱中的料漿漿面與網(wǎng)輪內(nèi)液面有高度差,促使料漿有通過網(wǎng)布進(jìn)入網(wǎng)輪的趨勢(shì)。b.銅網(wǎng)的過濾能力是形成料層的主要原因。銅網(wǎng)包在網(wǎng)輪表面，網(wǎng)孔的大小為60目或多或6

46、5目。這樣的網(wǎng)孔，不能使纖維自由通過。在剛進(jìn)入漿液時(shí)，水壓差較小，網(wǎng)孔因沒有攔住纖維，對(duì)水的阻力較小，水帶著短纖維和水泥細(xì)顆?？梢宰杂闪魅胪矁?nèi)。隨著網(wǎng)輪旋轉(zhuǎn)，網(wǎng)孔浸入料漿內(nèi)液面越深，液面壓差越大，網(wǎng)孔攔住的纖維也多。封住纖維水泥粒子的網(wǎng)孔通過的纖維和水泥粒子越來越微細(xì)，不斷充實(shí)到料層中間，最后使網(wǎng)孔內(nèi)外形成一個(gè)固定的壓強(qiáng)差。見圖6-12。網(wǎng)箱中纖維水泥凝聚物的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，會(huì)影響料層的形成。料漿是不穩(wěn)定的懸浮液體。如果沉降速度大于過濾速度，則不能形成初層，這就是增加箱底攪拌的液面壓差的原因之一。（2）初層的傳遞：沉積在圓網(wǎng)上的料層，隨著網(wǎng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，料層開始接觸毛布，這時(shí)毛布含水較多，未被拉緊，對(duì)料

47、層沒有吸附能力，如圖6-13中a點(diǎn)。料層向b點(diǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí)，受毛布的壓力逐漸增加，水分不斷被擠出，料層被壓實(shí)。擠出的水一部分通過網(wǎng)孔流到網(wǎng)輪內(nèi)腔，一部分向后流而又被料層帶起繼續(xù)被擠出，在從b點(diǎn)向o點(diǎn)過濾時(shí)，毛布中水分同時(shí)被大量擠出，逐漸形成伏輥、毛布、料層和網(wǎng)輪緊密接觸的聯(lián)合體。水隨壓力的增加被擠出更多，料層被壓得更密實(shí)。從o點(diǎn)過濾到c點(diǎn)，復(fù)輥對(duì)網(wǎng)輪的壓力逐漸減弱，網(wǎng)輪上的料層逐漸脫離網(wǎng)輪被毛布吸附，達(dá)到c點(diǎn)已完全脫離網(wǎng)輪而圈地毛布上。因?yàn)榫W(wǎng)輪是多孔的，可透過空氣，而復(fù)輥、毛布和料層之間比較密實(shí)，沒有通過空氣，所以，料層更易脫離網(wǎng)輪粘到毛布上。這樣就完成了初層的傳遞過程。在生產(chǎn)實(shí)際中，當(dāng)網(wǎng)輪局部被堵

48、塞或被油污染后，毛布上就會(huì)出現(xiàn)“禿面”。網(wǎng)輪堵塞部位空氣不能通過，該處料漿水分?jǐn)D出的少，與毛布粘結(jié)不夠緊密，所以不能轉(zhuǎn)移料層。沾有油污的網(wǎng)，料層粘附松弛，易于在網(wǎng)輪出水時(shí)料層脫落。此外，壓出的水較多（料層過厚）時(shí)，沿網(wǎng)輪運(yùn)轉(zhuǎn)反向急速流動(dòng)，會(huì)沖掉料層，即“沖料”。當(dāng)銅網(wǎng)透水性差或料層過厚，沖料現(xiàn)象就越嚴(yán)重。（3）真空箱脫水：真空箱在真空泵的作用下，產(chǎn)生負(fù)壓。當(dāng)毛布吸附著料層通過真空箱上的多孔真空板時(shí)，料層表面的空氣迅速透過料層，吸附料層中的部分水分。料層中含水約50%，從成型筒上扯下的料坯含水應(yīng)在30%左右，甚至更低，使用真空箱就可以達(dá)到這一要求。（4）料坯成型：毛布上的料層最后傳遞給成型筒，經(jīng)

49、過成型筒的纏繞擠壓，形成坯料。料層傳遞過程就是料坯形成的過程，其原理與初層的傳遞相同。毛布托著料層繞胸輥運(yùn)轉(zhuǎn)，與成型筒接觸。成型筒緊壓在毛布上，壓力由小到大，又由大到?。ㄒ妶D6-13中的曲線）。擠出料層中的水時(shí)，形成成型筒、料層、毛布和胸輥緊密接觸的整體。當(dāng)成型筒與毛布逐漸脫離時(shí)，緊密的接觸面形成真空負(fù)壓而吸進(jìn)空氣，只有毛布能透過空氣降低負(fù)壓。所以料層脫離毛布吸附到成型筒上，連續(xù)擠壓纏卷，制成了有一定厚度并含水量較低、結(jié)構(gòu)緊密的料坯。如果毛布沾有油污或板結(jié)，透氣性不好，對(duì)水的阻力大，從料層中擠出的水便不能在瞬間通過毛布。因此在料層中會(huì)產(chǎn)生較大的流體壓力，破壞石棉水泥料坯的結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品質(zhì)量下降。

50、 2、測(cè)流上漿抄取機(jī)適用范圍：低密度纖維紙、板等影響抄取成型的因素：共五個(gè)方面。第八節(jié)層壓法成型經(jīng)過浸漬的連續(xù)無捻紗或亂向纖維，與無機(jī)或有機(jī)粘結(jié)劑基體在液體介質(zhì)中充分混合，置于模具中，依靠碾動(dòng)或加壓排出液體介質(zhì)，促使粘結(jié)劑向纖維材料中滲透并膠結(jié)成型。適用范圍：各種形狀復(fù)雜的材料產(chǎn)品。第九節(jié) 薄片擠壓法成型它是干法物料通過擠壓和輥壓生產(chǎn)薄片狀紙板的工藝方法。使用范圍：柔性石墨石墨紙各種密封材料。第十節(jié) 紡織工藝法成型用可紡性纖物，運(yùn)用棉毛紡織工藝來制造紡織制品。如石棉紗、線、布、繩、帶。法既可用于絕熱保溫、防火、隔音、過濾、吸附、絕緣、凈化、防毒氣等工業(yè)部門，也可用來生產(chǎn)各類摩阻材料、密封材料等

51、。第十一節(jié) 造粒成型法一、概述造粒，即顆粒團(tuán)聚的方法。是將細(xì)小的粉體顆粒加工成適當(dāng)大小的較大實(shí)體的工藝方法。造粒能使顆粒的整體性能得到改善。造粒的目的通常可分兩類：一類是生產(chǎn)顆粒（或異形狀）產(chǎn)品，例如很多活性吸附材料、催化劑載體、過濾材料、礦物飼料等；另一類是用于生產(chǎn)成型體之前預(yù)先制成粒狀體中間材料，以利于進(jìn)一步自動(dòng)或模壓成型，提高最終制品的堆積密度及生產(chǎn)能力。除此之外，從環(huán)保角度減少粉塵污染及泥漿聚凝團(tuán)聚等，也可稱為廣義的造粒工藝。造粒的產(chǎn)品是團(tuán)粒，一般這些團(tuán)粒仍保持原始細(xì)粉粒子的基本性能。通常都是堅(jiān)固穩(wěn)定的物質(zhì)顆粒，但有時(shí)只需十分微弱和瞬時(shí)粘結(jié)性，其強(qiáng)度可滿足后繼工序需要即可。二、造粒方法

52、選擇礦物加工中造粒的基本方法有：攪拌法-滾動(dòng)造粒；攪拌法-混合器造粒；壓力成型（擠出成型）造粒；熱成型法；噴霧和分散法（離心噴霧、壓力嘴噴霧）；在液相中造粒（聚凝團(tuán)聚、油成型、凍結(jié)干燥法等）。對(duì)不同用途、性能的團(tuán)粒，要確定一種適宜而又簡單的造粒方法，具體應(yīng)考慮如下因素： 給料特性：如用滾筒造粒，擠壓時(shí)物料粒度對(duì)塑性的影響。如果物料是漿狀、膏狀時(shí)，其濃度及粘度等能否在噴霧造粒中進(jìn)行泵送和霧化。有熱敏性物料要排除某些熱成型方法等。 所用造粒工藝與生產(chǎn)能力的關(guān)系：有很多方法，生產(chǎn)能力大時(shí)不宜使用。 團(tuán)粒的粒度及粒級(jí)分配：噴霧干燥、粉末團(tuán)化等方法只能得到較小的顆粒，而其它一些方法如壓制法可得到較大的團(tuán)

53、塊。 團(tuán)粒的形狀：混合機(jī)造粒、流化床造粒和燒結(jié)，得到的是不規(guī)則顆粒，不同形狀顆粒對(duì)后繼工序及用途是主要考慮因素。 團(tuán)粒強(qiáng)度：由粉末團(tuán)化、噴霧造粒所得到的顆粒，其機(jī)械強(qiáng)度較弱；熱硬化法、擠壓法及應(yīng)用粘結(jié)劑等可得到高強(qiáng)度的顆粒。 團(tuán)粒的孔隙率和密度：它們與強(qiáng)度的關(guān)系密切，而有些用途的顆粒對(duì)孔隙率及密度有較嚴(yán)格的要求，一些擠壓法可適應(yīng)這方面的要求。 濕法與干法：干法易產(chǎn)生粉塵，不適于處理有毒材料及其它有危險(xiǎn)的物料；濕法常需要昂貴的溶劑，并需進(jìn)行后干燥。1. 攪拌法滾動(dòng)造粒將液體摻入細(xì)粉末中并適當(dāng)攪拌，細(xì)粉末就易成粒狀物，液體和固相互相密切接觸，產(chǎn)生粘結(jié)力而形成團(tuán)粒。最常用的潤濕相是水，或者能在團(tuán)粒中

54、形成毛細(xì)粘結(jié)力的水溶液。由于各種粘性液態(tài)、固態(tài)、范德瓦爾和其他粘結(jié)機(jī)理的開發(fā)，潤濕相也可采用其他液體和粘結(jié)劑。常用的攪拌方法是通過圓盤、錐形或筒形轉(zhuǎn)鼓回轉(zhuǎn)時(shí)的翻動(dòng)、滾動(dòng)及簾式垂落運(yùn)動(dòng)。（1）團(tuán)粒的核化和成長濕法造粒時(shí)，起初加進(jìn)的濕物料是分散而松軟的小粒，這些小粒在攪拌過程初期形成團(tuán)粒的核。形成這類核的動(dòng)力是粘結(jié)液體的表面張力。由于物系總表面自由能的下降及氣液界面的減少，核心可由很細(xì)的粉末（例如小于325目）形成，并可促使團(tuán)粒直徑增大至12mm。 核形成之后，物料的粒度變化過程有許多種情況，影響粒度變化過程的主要因素有進(jìn)料粉末粒度及固體的其他性質(zhì)、液體表面張力、粘度用生產(chǎn)方式（間歇或連續(xù)）。核形

55、成之后，粒度增大主要途徑為凝聚。凝聚是指已有團(tuán)塊碎料（粉碎、壓碎或破碎、磨碎）中細(xì)粉或粉末包層。一般凝聚與包層同時(shí)進(jìn)行，但以一種方式為主。間歇生產(chǎn)時(shí)，直徑為26mm的不太結(jié)實(shí)的團(tuán)粒先破碎為細(xì)粉末，然后再在較大細(xì)粒上包層為團(tuán)粒。平均直徑大于70um，粒度均勻的粉粒就是以水為液相在滾動(dòng)轉(zhuǎn)鼓中按照上述方式進(jìn)行造粒的典型例子。反之，粒度分布范圍寬，表面積大的粉粒（例如小于325目），則適于按照凝聚的方式造粒。用這樣的粉粒結(jié)成團(tuán)塊后不易破碎。其原因不僅是因?yàn)樗膹?qiáng)度較高，還由于聚集后要經(jīng)歷一個(gè)壓實(shí)階段，使多余的液體被擠到團(tuán)塊表面上，作為團(tuán)塊之間的橋連劑，同時(shí)還使團(tuán)塊表面具有塑性。但是團(tuán)塊直徑較大時(shí)（例如直徑5mm或6mm），因?yàn)樵谡辰Y(jié)的同時(shí)也發(fā)生團(tuán)塊的分裂，使粘結(jié)的效率有所下降，因此，當(dāng)團(tuán)塊粒度增加時(shí)，團(tuán)塊的粘結(jié)速度自然減慢。連續(xù)生產(chǎn)時(shí)，以新鮮的進(jìn)料粉末粘結(jié)成的小顆?；蜓h(huán)的小團(tuán)塊作為核心，進(jìn)料為細(xì)粉末與種子粘結(jié)就比較牢固，而粉末互相之間的粘結(jié)力則較差。當(dāng)進(jìn)料的粉末是一層一層地直接包在核上形成團(tuán)粒時(shí)，粉末間相互粘結(jié)而成的團(tuán)粒就相應(yīng)減少了。鑒別團(tuán)粒是粘結(jié)而成還是包層而成，通常采用觀察方法，包層而成的團(tuán)塊表面光滑呈球形，而內(nèi)部橫截面則呈現(xiàn)一層包一層的“洋蔥皮”結(jié)構(gòu)；粘結(jié)而成的團(tuán)塊則呈不規(guī)則而粗糙的球狀。（2）設(shè)備 斜式轉(zhuǎn)盤造粒機(jī)：是一個(gè)回轉(zhuǎn)圓盤，周圍鑲有擋