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陶瓷材料成形工艺的研究新进展

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成形 、 固体 无模 成 形 工 艺 及 气态 成 形 工 艺 ， 上 述 工 艺 的原 理 、 对 工艺 过 程 及 特 点 进 行 了 比较 ， 出 了 提 陶 瓷 成形 工 艺 的 关键 问题 ， 重 点 介 绍 了 水 基非 塑性 浆 料 的 注 射成 形 新 工 艺 。 并
关 键 词 陶瓷 ， 态 成 形 ， 胶 固体 无模 成 形 ， 态成 形 ， 态注 射 成 形 气 胶
有高 的尺寸精度 和均匀 的显微结 构 ；缺点是模 具设计加 工成本 和有机物 排除过 程中 的成 本 比较 高 。在克 服传统
注 射 成 形 缺 点 的 基 础 上 ， 溶 液 注 射 成 形 （ ｑ ｅｕ ｎ 水 Ａｕｏ ｓＩ— ｊ ｃ ｉ ｎ Ｍ ｌ ｉｇ 和 气 相 辅 助 注 射 成 形 （ａ — ｓ ｉｔ ｄ ｅ ｔ ｏ ｏ ｄ ｎ ） Ｇ ｓ ａ ｓｓ ｅ Ｃ ｒｍ ｃ Ｉ ｊ ｃ ｉ ｎ Ｍ ｌ ｉｇ 相 应 发 展 起 来 。水 溶 液 ｅ ａ ｉ ｎ ｅ ｔ ｏ ｏ ｄ ｎ ） ５ 注 射 成 形 采 用 水 溶 性 的 聚 合 物 作 为 有 机 载 体 ．很 好 地 解 决 了脱 脂 问 题 。水 溶 液 注 射 成 形 技 术 可 以 很 容 易 地 实 现 自动 控 制 ， 比起 传 统 的 注 射 成 形 来 说 降 低 了成 本 。气体 辅
护 的高强度 、 硬度等 优点却 同时给 陶瓷件 的成 形 、 工带 如 炉 管 、 套 管 以 及 一 些 电子 材 料 的 成 形 生 产 。 高 加 ． ＳｅｔＦ加 ｎ ） 来 了很 多 困难 。因此 ， 究 各 种 陶 瓷 的成 形 技 术 变 得 至 关 ２ ２压延成形 （ｈ ｅ ０ ｉｇ 曙 研
ｌ 前 言
性 物 料 挤 压 出 刚性 模 具 即 可 得 到 管 状 、 状 、 状 以及 多 柱 板 孔柱状 成形体 。其缺点 主要是 物料强 度低 、 易变形 ， 容 并
起 开 陶瓷作 为一种 重要 的结 构材料 ，具有 高强度 、高硬 可 能 产 生 表 面 凹 坑 、 泡 、 裂 以 及 内 部 裂 纹 等 缺 陷 。挤 压 成 形 用 的 物 料 以 粘 结 剂 和 水 作 为 塑 性 载 体 ，尤 其 需 用 度 、 高温 、 腐蚀 等优 点 ， 论在 传统 工业 领域 还是 在 耐 耐 无 新 兴 的高 技 术 领 域 都 有 着 广 泛 的应 用 。然 而 陶 瓷 所 固 有 粘土 以提高物 料相容性 ，故其 广泛应 用于传 统耐火材 料
重要 。
将 粉 料 、 加 剂 和 水 混 合 均 匀 ． 后 将 塑 性 物 料 转 到 添 然 滚 柱 压 延 。 成 为 板 状 素 坯 。压 延 法 成 形 密 度 高 ． 于 片 而 适 状 、 状 物 件 的成 形 。 板
粉 料 成 形 技 术 的 形 技 术 是 提 高 陶 瓷 产 品 可 靠 性 的关 键 步
． Ｉ ｊｃ ｉ ｎ Ｍ ｌ ｉｇ 骤 ｎ。成 形 是 陶瓷 生 产 过 程 的 一 个 重 要 步 骤 ， 过 程 就 是 ２ ３注射成形 （ｎ ｅ ｔ ｏ ｏ ｄ ｎ ） ］ 其 陶瓷注 射成 形是 借助 高分 子 聚合 物在 高 温下熔 融 、 将 分 散 体 系 （ 料 、 性 物 料 、 料 ） 变 为 具 有 一 定 几 何 粉 塑 浆 转
呈液态 ， 之则呈凝胶 的固态。 反
２ ４注浆成形 （ｌ ｐ Ｃ ｓ ｉｇ ． Ｓ ａ ｔ ｎ ） ｉ
Ｓ Ｃ工艺利 用石膏模具 的吸水性 ．将制得 的陶瓷浆料
形 状 和强 度 的 块 体 ， 称 素 坯 。 成 形 的方 法 很 多 ， 文 主 也 本 要 介 绍 胶 态 成 形 工 艺 、 体 无 模 成 形 工 艺 、 瓷 胶 态 注 射 固 陶 成 形 技 术 这 几 种 主 要 的 陶 瓷 成 形 工 艺 的 成 形 原 理 、 本 基 工 艺 及 特 点 。 不 同形 态 的 物 料 适 合 不 同 的 成 形 方 法 ， 而 究 竟 选 择 哪 一 种 成 形 方 法 则 取 决 于 对 制 品 各 方 面 的 要 求 和 粉 料 的 自身 性 质 （ 颗 粒 尺 寸 、 布 、 面 积 ） 如 分 表 。 低 温 下 凝 固 的特 性 来 进 行 成 形 的 ，成 形 之 后 再 把 高 聚 物 脱 除 。注 射 成 形 的 优 点 是 可 成 形 形状 复 杂 的部 件 ， 且 具 并
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腐蚀性 流体，另外 高温高 压下流 体的 陶瓷管道 也可 以应
用 此 方 法 生 产 ［。 ７ １
值 。美 国 东 北 大 学 Ｍ ｎ ｇｍ ｒ ｏ ｔ ｏ ｅ ｙ等 人 发 明 了热 可 逆 转 变凝
胶 注 模成 形工 艺 （Ｒ ） 当温度 高 于某值 时 ． 混合 物料 ＴＧ ， 其
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陶瓷材料成形工艺 的研究新进展
崔静 涛 兰 新 哲 王 碧侠 宋 永 辉 张 静
（ 安建 筑 科 技 大 学 贵 金 属 工 程研 究 所 西 陕西 西 安 ７ ０ ５ ） １ ０ ５
摘
要 当前 阻 碍 陶瓷 材 料 进 一 步发 展 的一 个 关 键 就 是 成 形 工 艺 技 术 没 有 突 破 。本 文 介 绍 了胶 态
２ 胶 态成 形 工 艺
２ １挤 压成形 （ｘ ｒ ｓ ０ ） 叫 ． Ｅ ｔｕｉｎ隆
将 粉 料 、 结 剂 、 滑 剂 等 与 水 均 匀 混 合 ， 后 将 塑 粘 润 然
助注射成形 是把气 体 引入聚合 物熔 体 中而使 成形过程更
容易进行 ， 技 术开辟 了许多新 的应用 途径 ， 该 比如 适 用 于

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陶瓷材料选择性激光烧结熔融技术研究与应用现状

陶瓷材料选择性激光烧结熔融技术研究与应用现状

陶瓷材料选择性激光烧结熔融技术研究与应用现状一、本文概述陶瓷材料以其独特的高硬度、高耐磨性、高化学稳定性以及良好的热学、电学性能，在众多工程领域中发挥着不可替代的作用。

然而，传统的陶瓷成型工艺如压制、注浆等静压等，都存在工艺复杂、能耗高、生产周期长等问题，这在一定程度上限制了陶瓷材料的大规模应用。

近年来，随着增材制造技术的发展，选择性激光烧结熔融技术（Selective Laser Sintering/Melting，简称SLS/SLM）作为一种先进的陶瓷材料成型工艺，逐渐展现出其独特的优势和应用潜力。

本文旨在全面综述陶瓷材料选择性激光烧结熔融技术的研究现状和应用进展。

文章将简要介绍选择性激光烧结熔融技术的基本原理和特点，并重点分析其在陶瓷材料成型中的应用优势。

随后，文章将详细探讨陶瓷材料选择性激光烧结熔融技术的研究现状，包括材料体系、工艺参数、设备发展等方面。

文章还将对陶瓷材料选择性激光烧结熔融技术的应用现状进行梳理，涉及航空航天、生物医学、汽车制造、电子封装等领域。

文章将展望陶瓷材料选择性激光烧结熔融技术的发展趋势和未来挑战，以期为相关领域的研究和应用提供有益的参考和借鉴。

二、陶瓷材料选择性激光烧结熔融技术原理选择性激光烧结熔融（Selective Laser Sintering, SLS）是一种增材制造技术，特别适用于陶瓷材料的加工。

该技术的核心原理是通过激光束在计算机控制下，选择性地熔化或烧结粉末材料，层层堆积形成三维实体。

在陶瓷材料的选择性激光烧结熔融过程中，首先需要将陶瓷粉末均匀铺设在打印平台上。

然后，激光束根据预先设定的三维模型数据，在计算机的控制下，对陶瓷粉末进行选择性加热。

激光束的能量使粉末颗粒间的接触点发生熔化或烧结，形成牢固的结合。

随着打印层的逐渐累加，最终形成完整的陶瓷部件。

陶瓷材料的选择性激光烧结熔融技术具有高精度、高效率和高材料利用率等优点。

同时，该技术还可以通过调整激光参数、粉末材料性能等因素，实现陶瓷部件的微观结构和性能的调控，以满足不同应用场景的需求。

先进陶瓷材料制备研究进展

先进陶瓷材料制备研究进展

图1溶胶-凝胶法制备BGs 的工艺流程图1前言先进陶瓷具有精细的结构，其化学键为离子键和共价键，键合能大，因而具有金属和高分子材料所不具备的高模量、高硬度、耐腐蚀等性能以及光、声、电等优异功能特性。

先进陶瓷优良的综合特性促使其广泛应用于电子、机械、计算机、医学工程、化工等各个领域。

近年来，先进陶瓷广泛受到材料科学工作者的关注。

随着先进陶瓷各种功能的开发，其市场规模将不断扩大，早在几年前先进陶瓷材料及其产品的销售总额就已超过500亿美元，年增长率达8%[1]。

随着高新科技的不断发展，先进陶瓷在某些高技术领域已成为关键材料和瓶颈材料，因而传统的经验技术已不能满足先进陶瓷的制备要求。

国内外学者对先进陶瓷材料的制备技术进行了大量研究[2-3]。

目前，先进陶瓷材料的制备不再是沿用传统的方法，而是采用与现代科技相结合的高新技术。

与传统的经验技术相比，高新技术制备的先进陶瓷尺寸精度高、结构均匀、致密度高、机加工量少，由此取代传统技术成为目前先进陶瓷材料制备的主流技术。

鉴于此，有必要对该材料的先进制备方法进行归纳分析，以期为先进陶瓷的制备、研究和生产提供参考。

2先进陶瓷素坯的制备技术事实上，与传统固相反应法相比，溶胶-凝胶工艺的反应温度低，粉体高度均匀，纯度可达化学纯[4-5]，并且可在溶液中对陶瓷薄膜或纤维的形状进行修饰[6-7]，具有优越的控制能力。

采用溶胶-凝胶法制备氧化铝陶瓷晶粒,可以缩短反应时间，并使各晶面产生各向异性，有效控制晶粒的形状。

按照工序，将氧化铝粉体配制成具有流动性的液态流体，在装有透射式X 射线测厚仪的流延机上进行流延成型，可制得厚度仅为10um，误差不超过1um 的高质量超薄型氧化铝陶瓷基片。

BGs 是一种多孔陶瓷材料，能够与骨等软硬组织结合，对宿主的伤害小[8-11]。

Eshsan Vafa 等[12]从苹果当中提取自制醋为催化剂，用溶胶-凝胶法合成了BGs，其流程如图1所示。

以往的研究表明，商业BGs 颗粒的粗糙度、孔隙率和均匀度都小于用溶胶-凝胶法制备的BGs 颗粒[13-14]。

纳米陶瓷胶态成型技术研究进展

纳米陶瓷胶态成型技术研究进展

前 国际 上 广泛 重 视 的纳 米 陶瓷 成 型 方 法 。
适合对粉体要求 比较低 的场合 。液相 法设备 简单、 无需 高真空
等苛刻的物理条件 、 放大 、 体纯净 、 易 粉 团聚 少 、 易实 现工 业 化 生 产， 因此 很 有 发 展 前 途 ， 现 在 和 今 后 制 备 纳 米 陶 瓷粉 体 的重 要 是 方法 。
摘要
关键 词
介绍 了纳 米陶瓷的相 关知识 ， 对纳米陶ｅ ４ ＊ 备以及纳米陶瓷成型、 ｋ＠ ＃－ １ ， 烧结等相关技 术研 究进展作 了简
纳米陶瓷 胶态成 型技术 烧结
要 的 综述 ， 体 分 析 了 目前 各 种 纳 米 陶 瓷 胶 态成 型技 术 的 特 点 ， 望 了 纳米 陶瓷 胶 态成 型 技 术 的 发 展 前 景 。 具 展
２ Ｉ ｓ ｉ ｔ ｆＮｕ ｌａ ｙ ｉｓａ ｄ Ｃｈ ｍｉｔ ｙ Ｃｈ ｎ ａ ｅ ｃ ｏ ｇ ｎ ｅ ｉｇ Ｐ ｙ ｉｓ Ｍ ｉｎ ａ ｇ ６ １ ０ ） ｎ ｔ ｕ ｅ ｏ ｃｅ ｒＰｈ ｓｃ ｎ ｅ ｓ ｒ ， ｉ ａ Ａｃ ｄ ｍｉ ｆＥｎ ｉ ｅ ｒｎ ｈ ｓｃ ， ａ ｙ ｎ ２ ９ ０ ｔ
１ ２ ２ 纳 米 陶 瓷 的 成 型 ． ．
纳 米 陶 瓷 的 成 型 是 纳 米 陶 瓷 制 备 工 艺过 程 中 承 上 启 下 的一 个环节 ， 主要 分 为干 法 成 型 和湿 法 成 型 两 类 ， 法 成 型 又 分为 塑 湿 性 成 型 和 胶 态 成 型 。干 法 成 型 的 优 点 在 于 工 艺 简 单 、 作 方 便 、 操 效 率 高 ， 也有 缺点 ， 磨 具 损 耗 大 、 本 高 、 坯 压 块 分 层 、 但 如 成 素 需 要 过 多 的 粘 结 剂 等 【 。湿 法 成 型 的 优 点 在 于 能 够 有 效控 制坯 体 团聚 及 杂 质 的 含 量 ， 少 坯 体 的缺 陷 ， 以 用 于 形状 复 杂 的 陶 瓷 减 可 部 件 的 成 型 ， 缺 点 在 于 成 型 中 所 需 介 质 过 多 、 电 层 状 态 改 其 双 变 、 变状 态改 变 、 坯 密 度 降 低 等 。由 于 干 法 成 型在 成 型复 杂 流 素 部件 、 尺寸 精 度 和 内部 均 匀 性 方 面 都 不 及 湿 法 成 型 ， 因此 湿 法 成 型 成 为 了 目前 研 究 的 热 点 。下 文 将 对 纳 米 陶 瓷湿 法 胶 态 成 型 部 分作进一步介绍 。
高性能新型陶瓷材料的制备与研究

高性能新型陶瓷材料的制备与研究

高性能新型陶瓷材料的制备与研究摘要：高性能陶瓷材料的使用温度一般为1400~1500℃，超高温的材料能够达到1800℃以上，主要包含过渡金属的硼化物、碳化物以及石墨、氮化硼等。

高温陶瓷材料主要的优势是熔点较高，具备超高温耐腐蚀性及超高温稳定性，在国防、航天以及容器保护中应用广泛。

目前加强了对Si—B—C—N超高温陶瓷材料的研究，主要应用于超高温涂层材料，制备工艺主要是有机前驱体法，但是因为对超高温稳定机理的理解还需要进一步的加深和研究，其操作严格、成本较高。

因此，加强对新的制备工艺技术的研究，深入探讨超高温稳定化机理将成为未来研究的重要方向和内容。

基于此，对高性能新型陶瓷材料的制备与研究进行研究，以供参考。

关键词：高性能新型陶瓷材料；制备工艺引言从1962年R.L.Coble首先研究并成功生产了高性能的氧化铝复合陶瓷开始，就为复合陶瓷技术开拓了崭新的应用领域。

该类材料不但具备较高的性能，而且耐腐蚀，可在高温高压下正常工作，还拥有其他金属材料所无可比拟的特性，如硬度较高、介电性能优异、低电导率、高温导性好等，从而逐步在照明科技、光学、特种仪表制作、无线电子科技和高温科技等领域得到越来越深入的运用。

1高性能陶瓷材料应用前景陶瓷材料是新材料中的重要分支，在能源、机械、冶金、汽车以及石油化工等各个行业发挥着重要作用，成为工业技术发展中不可或缺的关键材料。

随着社会经济市场的快速发展和国民经济水平的不断提升，工业企业的技术水平也在不断发展和提升，各个行业都迫切的需要大量的高性能陶瓷材料，因此市场前景较为广阔。

陶瓷材料一般情况下分为结构陶瓷、功能陶瓷，有的还分为陶瓷涂层以及陶瓷复合材料等。

目前使用较为广泛的主要是以结构陶瓷和功能陶瓷为主，其中结构陶瓷的优势是耐磨性较强、强度较高，在热机部件、耐磨部件等领域中具有较为广泛的应用。

陶瓷材料在多个领域中都得到了广泛应用，尤其是在高新技术领域，陶瓷材料在其中发挥着非常关键的作用。