蘇(su)州邁(mai)昂新(xin)材(cai)料有限(xian)公(gong)司(si)電(dian)話(hua)： 0512-67708756 15051469492 18662537949
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氧化(hua)鋁陶(tao)瓷制品工藝(yi)簡介(jie)
日(ri)期：2016/3/16 瀏(liu)覽： 次(ci)
氧化(hua)鋁陶(tao)瓷目前(qian)分為(wei)高(gao)純型與(yu)普(pu)通型兩種(zhong)。耐磨(mo)板高(gao)純型氧化(hua)鋁陶(tao)瓷系Al2O3含(han)量(liang)在99.9%以上的陶瓷材料(liao)，由(you)於(yu)其燒(shao)結(jie)溫(wen)度高(gao)達(da)1650—1990℃，透(tou)射波(bo)長(chang)為(wei)1～6μm，壹(yi)般(ban)制(zhi)成(cheng)熔(rong)融(rong)玻(bo)璃(li)以(yi)取代鉑坩堝：利用其透(tou)光(guang)性(xing)及(ji)可(ke)耐堿金屬(shu)腐(fu)蝕性(xing)用作鈉(na)燈(deng)管(guan);在電(dian)子(zi)工業中可(ke)用作集(ji)成電(dian)路(lu)基(ji)板與(yu)高(gao)頻絕緣材(cai)料。普通(tong)型氧化(hua)鋁陶(tao)瓷系按(an)Al2O3含(han)量(liang)不(bu)同分為(wei)99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品種，有時(shi)Al2O3含(han)量(liang)在80%或75%者也(ye)劃為(wei)普(pu)通氧化(hua)鋁陶(tao)瓷系列。其中(zhong)99氧化(hua)鋁瓷材料(liao)用於(yu)制作高(gao)溫(wen)坩堝、耐火爐管(guan)及(ji)特(te)殊耐磨(mo)材(cai)料，如陶瓷軸(zhou)承(cheng)、陶(tao)瓷密封件(jian)及(ji)水(shui)閥片等(deng);95氧化(hua)鋁瓷主要(yao)用作耐腐蝕(shi)、耐磨(mo)部件(jian);85瓷中由(you)於(yu)常摻(chan)入(ru)部分滑石，提(ti)高了(le)電(dian)性(xing)能(neng)與(yu)機(ji)械強(qiang)度，可(ke)與(yu)鉬(mu)、鈮、鉭(tan)等金屬(shu)封接(jie)，有的(de)用作電(dian)真空(kong)裝(zhuang)置(zhi)器(qi)件。其制(zhi)作工(gong)藝(yi)如下(xia)：
壹、粉體制(zhi)備(bei)： 將入(ru)廠(chang)的氧化(hua)鋁粉按(an)照(zhao)不(bu)同(tong)的產品要(yao)求與(yu)不(bu)同成(cheng)型工藝(yi)制備(bei)成(cheng)粉體材(cai)料(liao)。粉體粒(li)度(du)在1μm微(wei)米(mi)以下(xia)，若制(zhi)造(zao)高純氧化(hua)鋁陶(tao)瓷制品除氧化(hua)鋁純度在99.99%外(wai)，還(hai)需(xu)超(chao)細粉碎且使其粒(li)徑分布均勻(yun)。耐磨(mo)板采(cai)用擠(ji)壓(ya)成(cheng)型或註(zhu)射成(cheng)型時(shi)，粉料中(zhong)需(xu)引(yin)入(ru)粘結(jie)劑(ji)與(yu)可(ke)塑劑(ji)，壹般(ban)為(wei)重(zhong)量比(bi)在10-30%的熱塑性(xing)塑(su)膠或樹脂(zhi)?有(you)機(ji)粘結(jie)劑(ji)應(ying)與(yu)氧化(hua)鋁粉體在150-200℃溫(wen)度下(xia)均勻(yun)混(hun)合(he)，以利於(yu)成型操(cao)作。采(cai)用熱壓(ya)工(gong)藝(yi)成型的粉體原(yuan)料(liao)則(ze)不需(xu)加入(ru)粘結(jie)劑(ji)。若(ruo)采(cai)用半(ban)自(zi)動或全自動幹(gan)壓(ya)成型，對粉體有(you)特(te)別的(de)工藝(yi)要(yao)求，需(xu)要(yao)采(cai)用噴霧(wu)造(zao)粒法(fa)對粉體進(jin)行處(chu)理、使其呈(cheng)現圓球狀(zhuang)，以(yi)利於(yu)提高(gao)粉體流(liu)動性(xing)便(bian)於(yu)成型中自(zi)動充(chong)填模壁(bi)。此外(wai)，為(wei)減(jian)少(shao)粉料與(yu)模(mo)壁(bi)的摩(mo)擦(ca)，還(hai)需(xu)添(tian)加1～2%的潤(run)滑劑?如(ru)硬脂(zhi)酸(suan)?及(ji)粘(zhan)結(jie)劑(ji)PVA。 欲(yu)幹(gan)壓(ya)成型時(shi)需(xu)對粉體噴霧(wu)造(zao)粒，其中(zhong)引(yin)入(ru)聚乙(yi)烯(xi)醇作為(wei)粘(zhan)結(jie)劑(ji)。近(jin)年來上海某研究所開發(fa)壹(yi)種水溶(rong)性(xing)石蠟用作Al2O3噴霧(wu)造(zao)粒的(de)粘(zhan)結(jie)劑(ji)，在加熱情況(kuang)下(xia)有很(hen)好(hao)的(de)流(liu)動性(xing)。噴霧(wu)造(zao)粒後(hou)的(de)粉體必(bi)須(xu)具(ju)備流(liu)動性(xing)好(hao)、密(mi)度(du)松散(san)，流(liu)動角(jiao)摩(mo)擦(ca)溫(wen)度小於(yu)30℃。顆粒(li)級配(pei)比理想(xiang)等(deng)條件(jian)，以獲得較大(da)素(su)坯(pi)密(mi)度。
二(er)、成(cheng)型方法(fa)： 氧化(hua)鋁陶(tao)瓷制品成型方法(fa)有(you)幹(gan)壓(ya)、註(zhu)漿、擠(ji)壓(ya)、冷(leng)等(deng)靜(jing)壓(ya)、註(zhu)射、流(liu)延、熱(re)壓與(yu)熱(re)等靜(jing)壓(ya)成型等多種方法(fa)。近(jin)幾年來國內外(wai)又開發(fa)出(chu)壓濾成型、直接凝固註(zhu)模(mo)成型、凝膠註(zhu)成(cheng)型、離心(xin)註(zhu)漿成型與(yu)固體自(zi)由(you)成型等成(cheng)型技(ji)術方法(fa)。不(bu)同(tong)的(de)產品形狀(zhuang)、尺(chi)寸、復(fu)雜(za)造(zao)型與(yu)精度的產品需(xu)要(yao)不同的(de)成型方法(fa)。摘(zhai)其常(chang)用成型介紹： 1註(zhu)漿成型法(fa)：註(zhu)漿成型是(shi)氧化(hua)鋁陶(tao)瓷使用最早(zao)的成(cheng)型方法(fa)。由(you)於(yu)采(cai)用石膏(gao)模、成(cheng)本低(di)且易(yi)於(yu)成型大尺(chi)寸、外(wai)形復(fu)雜(za)的(de)部件(jian)。註(zhu)漿成型的關鍵(jian)是(shi)氧化(hua)鋁漿料 的制備(bei)。通(tong)常(chang)以水(shui)為(wei)熔(rong)劑(ji)介(jie)質，再加入(ru)解膠劑與(yu)粘(zhan)結(jie)劑(ji)，充(chong)分研磨(mo)之(zhi)後(hou)排(pai)氣，然後(hou)倒(dao)註(zhu)入(ru)石膏(gao)模內。由(you)於(yu)石膏(gao)模毛細管對水(shui)分的吸附，漿料遂(sui)固化(hua)在模內。耐磨(mo)板空(kong)心(xin)註(zhu)漿時(shi)，在模壁(bi)吸附漿料達要(yao)求厚(hou)度(du)時(shi)，還(hai)需(xu)將(jiang)多余漿料倒出。為(wei)減(jian)少(shao)坯體收縮量(liang)、應盡(jin)量使用高濃度漿料。 2幹(gan)壓(ya)成型：氧化(hua)鋁陶(tao)瓷幹(gan)壓(ya)成型技(ji)術僅(jin)限(xian)於(yu)形狀(zhuang)單純且內壁(bi)厚(hou)度(du)超(chao)過(guo)1mm，長(chang)度與(yu)直徑之(zhi)比不(bu)大(da)於(yu)4∶1的物(wu)件(jian)。成(cheng)型方法(fa)有(you)單軸(zhou)向(xiang)或雙向。壓機(ji)有液(ye)壓式、機(ji)械式(shi)兩種，可(ke)呈(cheng)半(ban)自(zi)動或全自動成(cheng)型方式。壓機(ji)最大(da)壓力為(wei)200Mpa.產量每(mei)分鐘可(ke)達15～50件(jian)。由(you)於(yu)液壓(ya)式(shi)壓(ya)機(ji)沖程(cheng)壓力均勻(yun)，故在粉料充(chong)填有差(cha)異時(shi)壓(ya)制(zhi)件高(gao)度不(bu)同。而機(ji)械式(shi)壓機(ji)施加壓力(li)大(da)小因粉體充(chong)填多少(shao)而變(bian)化(hua)，易(yi)導致(zhi)燒(shao)結(jie)後(hou)尺(chi)寸收縮產生差(cha)異，影響產品質量。因此幹(gan)壓(ya)過(guo)程(cheng)中粉體顆粒(li)均勻分布對模(mo)具(ju)充填非(fei)常重(zhong)要(yao)。充填量準確與(yu)否對制(zhi)造(zao)的氧化(hua)鋁陶(tao)瓷零(ling)件(jian)尺(chi)寸精度控(kong)制(zhi)影響很(hen)大。粉體顆粒(li)以大於(yu)60μm、介於(yu)60～200目之(zhi)間可(ke)獲最(zui)大(da)自(zi)由(you)流動效(xiao)果(guo)，取得最好(hao)壓(ya)力(li)成型效(xiao)果(guo)。 氧化(hua)鋁陶(tao)瓷漿料中還(hai)需(xu)加入(ru)有機(ji)添加劑以(yi)使料(liao)漿顆粒(li)表面形成(cheng)雙(shuang)電(dian)層使料(liao)漿穩定(ding)懸浮不沈(chen)澱(dian)。此外(wai)還(hai)需(xu)加入(ru)乙(yi)烯(xi)醇、甲(jia)基(ji)纖(xian)維素(su)、海(hai)藻(zao)酸(suan)胺(an)等粘(zhan)結(jie)劑(ji)及(ji)聚丙烯(xi)胺(an)、阿拉伯樹(shu)膠等分散(san)劑(ji)，目的均(jun)在於(yu)使漿料適宜(yi)註(zhu)漿成型操(cao)作。
三(san)、燒成(cheng)技(ji)術： 將顆粒(li)狀(zhuang)陶(tao)瓷坯體(ti)致密(mi)化(hua)並(bing)形成(cheng)固體材(cai)料(liao)的技(ji)術方法(fa)叫燒(shao)結(jie)。燒(shao)結(jie)即(ji)將(jiang)坯(pi)體內顆粒(li)間空(kong)洞排(pai)除，將少(shao)量氣體及(ji)雜(za)質有機(ji)物(wu)排(pai)除(chu)，使顆粒(li)之(zhi)間相(xiang)互(hu)生長(chang)結(jie)合(he)，形成(cheng)新(xin)的(de)物(wu)質的方法(fa)。 燒(shao)成(cheng)使用的加熱裝(zhuang)置(zhi)最廣(guang)泛使用電(dian)爐。除(chu)了(le)常壓(ya)燒結(jie)?即(ji)無(wu)壓(ya)燒結(jie)外(wai)，還(hai)有熱(re)壓燒(shao)結(jie)及(ji)熱(re)等靜(jing)壓(ya)燒結(jie)等(deng)。連續(xu)熱(re)壓燒結(jie)雖然提高產量，但(dan)設(she)備和模具(ju)費用太高(gao)，此外(wai)由(you)於(yu)屬軸(zhou)向(xiang)受熱，制(zhi)品長(chang)度受到限制。熱等靜(jing)壓(ya)燒成采(cai)用高溫(wen)高壓(ya)氣體作壓(ya)力傳遞(di)介(jie)質，具(ju)有各(ge)向均(jun)勻受熱之(zhi)優(you)點(dian)，很(hen)適合(he)形狀(zhuang)復(fu)雜(za)制(zhi)品的燒結(jie)。由(you)於(yu)結(jie)構均(jun)勻(yun)，材料(liao)性(xing)能(neng)比冷(leng)壓燒結(jie)提(ti)高(gao)30～50%。比(bi)壹般(ban)熱(re)壓(ya)燒結(jie)提(ti)高(gao)10～15%。因(yin)此，目前(qian)壹(yi)些(xie)高附加值(zhi)氧化(hua)鋁陶(tao)瓷產品或國防軍工需(xu)用的特(te)殊零(ling)部件(jian)、如陶瓷軸(zhou)承(cheng)、反(fan)射鏡(jing)、核(he)燃(ran)料(liao)及(ji)槍(qiang)管等(deng)制品、場(chang)采(cai)用熱等(deng)靜(jing)壓(ya)燒成方法(fa)。
此外(wai)，微(wei)波(bo)燒(shao)結(jie)法(fa)、電(dian)弧(hu)等(deng)離(li)子(zi)燒結(jie)法(fa)、自(zi)蔓(man)延燒(shao)結(jie)技(ji)術亦正在開發(fa)研究中。
四、精加工與(yu)封裝(zhuang)工(gong)序(xu)： 有些(xie)氧化(hua)鋁陶(tao)瓷材料(liao)在完成燒結(jie)後(hou)，尚(shang)需(xu)進(jin)行精加工。如(ru)可(ke)用作人(ren)工(gong)骨(gu)的(de)制(zhi)品要(yao)求表面(mian)有很(hen)高的(de)光(guang)潔度、如(ru)鏡(jing)面壹(yi)樣，以增(zeng)加潤(run)滑性(xing)。由(you)於(yu)氧化(hua)鋁陶(tao)瓷材料(liao)硬度(du)較高，耐磨(mo)板需(xu)用更(geng)硬的(de)研磨(mo)拋(pao)光(guang)磚材料(liao)對其作精加工。如(ru)SiC、B4C或金剛(gang)鉆等(deng)。通常(chang)采(cai)用由(you)粗(cu)到細磨(mo)料(liao)逐(zhu)級磨(mo)削(xue)，最終表(biao)面(mian)拋光(guang)。壹般(ban)可(ke)采(cai)用<1μm微(wei)米(mi)的Al2O3微(wei)粉或金剛(gang)鉆膏(gao)進行研磨(mo)拋(pao)光(guang)。此外(wai)激光(guang)加工及(ji)超(chao)聲(sheng)波(bo)加工研磨(mo)及(ji)拋(pao)光(guang)的方法(fa)亦(yi)可(ke)采(cai)用。有些(xie)氧化(hua)鋁陶(tao)瓷零(ling)件(jian)需(xu)與(yu)其它(ta)材(cai)料(liao)作封裝(zhuang)處(chu)理。 氧化(hua)鋁耐磨(mo)陶(tao)瓷強化(hua)工(gong)藝(yi) 為(wei)了(le)增(zeng)強(qiang)氧化(hua)鋁陶(tao)瓷，顯(xian)著提(ti)高其力(li)學強度，國(guo)外(wai)新(xin)推壹(yi)種(zhong)氧化(hua)鋁陶(tao)瓷強化(hua)工(gong)藝(yi)。該工(gong)藝(yi)新(xin)穎(ying)簡單，所采(cai)取的技(ji)術手段(duan)是(shi)在氧化(hua)鋁陶(tao)瓷表面(mian)，采(cai)用電(dian)子(zi)射線真空(kong)鍍膜、濺(jian)射真空(kong)鍍膜或化(hua)學(xue)氣相蒸鍍方法(fa)，鍍(du)上壹層矽化(hua)合(he)物(wu)薄膜，在1200℃～1580℃的加熱處(chu)理，使氧化(hua)鋁陶(tao)瓷鋼化(hua)。 經(jing)強化(hua)的(de)氧化(hua)鋁陶(tao)瓷的力(li)學強(qiang)度可(ke)在原基(ji)礎上大幅度(du)增(zeng)長(chang)，獲得具(ju)有超(chao)高強度(du)的(de)氧化(hua)鋁陶(tao)瓷。
