20 世纪 70 年代末,伴随着陶瓷热机部件的研制,高技术陶瓷也受到了各国政府,研究部门及产业界的高度重视。进入 90 年代后,高技术陶瓷的发展遇到了许多问题,其中
成型工艺是制造高技术陶瓷产品最为关键的环节之一。引起材料破坏的缺陷大多源于坯体中,亦即形成于成型过程,成型过程所造成的缺陷往往是陶瓷材料的主要危险缺陷,控制和消除这些缺陷的产生是促使人们深入研究成型工艺的主要原因,它可以有效地降低烧结温度和坯体烧缩率,加快致密化进程,减少烧结制品的机加工量,消除和控制烧结过程中的开裂、变形、晶粒长大等缺陷,调控界面结构组成。因此,成型工艺在整个陶瓷制备技术中起着承上启下的作用,是制备高性能陶瓷及其部件的关键。
粉体必须经过成型才能烧结致密,特种陶瓷材料的粉体因为是瘠性料,所以必须经添加有机的黏结剂等有机物方可成型。成型方法根据物料中的液相含量可分为干法和湿法两种。干法成型的粉体含湿量不大于15%左右,使用较高压力得到质量较好的坯体。湿法成型由于物料可塑性变形或有流动性,因而可得到较复杂的形状,不需施加压力或压力相对很小,但坯体质量(主要指缺陷)的控制相对较难。目前成型技术的发展有两个趋势:一是发展新的成型方法,如压滤法,它结合了干压法和注浆法的优点,并且可得到比干压法高得多的成型密度。又如胶凝自固化成型,利用特殊的化学反应使料浆自行固化成型。二是所谓的净尺寸成型,即通过对成型方法和成型过程的控制,使坯体烧结收缩后的尺寸尽可能地与最终产品的尺寸要求相一致,从而较大幅度地降低制造成本。
特种陶瓷的主要成型方法
所谓成型就是将粉末制成要求形状的半成品,特种陶瓷的主要成型方法可分为:
(1)压力成型方法。如于压成型、冷等静压成型、千袋式等静压成型等。
(2)可塑成型方法。或称塑性料团成型方法,如可塑毛坯挤压、轧膜成型等。
(3)浆料成型方法。或称注浆成型方法,如料浆浇注,离心浇注、流延成型等。
(4)注射成型。
(5)其他成型方法。如压滤法、固体自由成型制备技术、直接凝固注模成型,温度诱导成型、电泳沉积成型等。