陶瓷坯体成形
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陶瓷材料成型方法
陶瓷材料的成型方法有多种,以下是三种主要的方法:
1. 可塑法成型:在外力作用下,使具有可塑性的坯料发生塑性变形而制成坯体的方法。
具体分为手工成形和机械成形两大类。
手工成形如雕塑、印坯、拉坯、手捏等,多用于艺术陶瓷的制造。
而机械成形如旋压和滚压成形,则多用于盘、碗、杯碟等制品的生产。
此外,还有其他陶瓷工业中采用的挤制、车坯、压制、轧膜等可塑成形方法。
2. 注浆法成型:利用多孔模型的吸水性,将泥浆注入其中而成形的方法。
这种成形方法适应性强,凡是形状复杂,不规则的薄壁、厚胎、体积较大且尺寸要求不严的制品都可用注浆法成型。
例如日用陶瓷中的花瓶、汤碗、椭圆形盘、茶壶手柄等都可采用注浆法成型。
3. 压制法成型:利用压力将置于模具内的粉料压紧至结构紧密,成为具有一定形状和尺寸的坯体的成形方法。
此外,还有其他的成型方法,如干压成型、等静压成型等,可以根据不同的需求选择合适的成型方法。
陶瓷成型工艺一、干压成型干压成型又称模压成型,是最常用的成型方法之一,也是手机陶瓷背板主流的成型工艺之一,小米MIX系列的陶瓷后盖都是干压成型的。
干压成型是将经过造粒、流动性好,颗粒级配合适的粉料,装入金属模腔内,通过压头施加压力,压头在模腔内位移,传递压力,使模腔内粉体颗粒重排变形而被压实,形成具有一定强度和形状的陶瓷素坯。
图单向和双向加压时压坯密度沿高度的分布,(a)单向加压,(b)双向加压二、流延成型流延成型(tepe-casting)又称为刮刀成型。
它的基本原理是将具有合适黏度和良好分散性的陶瓷浆料从流延机浆料槽刀口处流至基带上,通过基带与刮刀的相对运动使浆料铺展,在表面张力的作用下形成具有光滑上表面的坯膜,坯膜的厚度主要由刮刀与基带之间间隙来调控。
坯膜随基带进入烘干室,溶剂蒸发有机黏结剂在陶瓷颗粒间形成网络结构,形成具有一定强度和柔韧性的坯片,干燥的坯片与基带剥离后卷轴待用。
然后可安所需形状切割,冲片或打孔,最后经过烧结得到成品。
流延成型工艺可以分为非水基流延成型、水基流延成型、凝胶流延成型等。
流延成型制备陶瓷基片工艺包括浆料制备、流延成型、干燥、脱脂、烧结等工序,其中最关键的是浆料的制备和流延工艺的控制。
图流延成型法制备陶瓷基片的工艺流程图三、注射成型陶瓷注射成型(ceramic injection molding,CIM),是将聚合物注射成型方法与陶瓷制备工艺相结合而发展起来的一种制备陶瓷零部件的新工艺。
陶瓷注射成型的制造过程主要包括四个环节:(1)注射喂料的制备:将合适的有机载体与陶瓷粉末在一定温度下混炼、干燥、造粒,得到注射用喂料;(2)注射成型:混炼后的注射混合料于注射成型机内被加热转变为粘稠性熔体,在一定的温度和压力下高速注入金属模具内,冷却固化为所需形状的坯体,然后脱模;(3)脱脂:通过加热或其它物理化学方法,将注射成型坯体内的有机物排除;(4)烧结:将脱脂后的陶瓷素坯在高温下致密化烧结,获得所需外观形状、尺寸精度和显微结构的致密陶瓷部件。
陶瓷金属化工艺流程
陶瓷金属化工艺流程是将陶瓷和金属两种材料进行结合,以达到更好的物理性能和化学性能的技术。
通常情况下,陶瓷金属化工艺流程是在工厂进行的,包括烧结、清洗、处理和浸涂等步骤。
第一步,烧结。
陶瓷金属化工艺流程的第一步就是将陶瓷坯体烧结成成型。
在烧结过程中,陶瓷坯体会在高温下产生化学反应,将陶瓷胎体硬化,并且有助于后续步骤的进行。
第二步,清洗。
清洗是陶瓷金属化工艺流程中必须的一步。
清洗的目的是将陶瓷表面的杂质和油污去除,确保化学处理取得最佳效果。
清洗过程可以使用化学剂和水,同时还要保证正确的温度和时间。
第三步,处理。
在处理步骤中,陶瓷坯体表面会被喷涂上不同种类的化学物质,以改变表面的化学性质。
这些化学物质可以是酸、碱、还原剂等。
处理后的陶瓷表面会变得更加亲水、亲油或者金属可附着性更强。
第四步,浸涂。
浸涂是将金属材料粘附到陶瓷表面的过程。
在浸涂过程中,将含有金属离子的液体浸渍到处理后的陶瓷表面上,然后通过高温和压力等条件让金属凝固在陶瓷表面上。
这一过程可以增强陶瓷
的耐磨、耐腐蚀性能,使其更加适用于工业应用。
陶瓷金属化工艺流程的每一个步骤都非常关键,必须要掌握好每一个
步骤的操作方法,以取得最好的效果。
此外,陶瓷金属化工艺流程也
需要在一定程度上的自动化和计算化,以提高生产效率和品质稳定性。
成形:将坯料加工成具有一定形状和尺寸的半成品。
常用成形方法:包括可塑法成形、注浆成形和压制成形一可塑成形可塑成形原理:利用模具或刀具等的运动所造成的压力、剪力,挤压等外力对具有可塑性的坯料进行加工,迫使坯料在外力的作用下发生可塑变形,制成坯体。
塑性坯料成型性能:可塑性泥团受到应力发生形变时既有弹性性质,又有假塑性变形。
假塑性变形:除去泥团受到的应力,会部分地回复到原来状态(用εy表示),剩下的不可逆变形部分εn叫做假塑性变形。
屈服值:由弹性变形过渡到假塑性变形的极限应力σy,称为流动极限(或称流限)注意:一般可以近似地用屈服值和最大变形量的乘积(σy* εp)评价泥料的成型能力。
——一定含水率屈服值σy:泥团开始假塑性变形时须加的应力;变形量εp:出现裂纹前的最大变形量。
影响泥团可塑性的因素1矿物种类:伊利石<高岭石<蒙脱石;2固相颗粒大小和形状;颗粒愈细;可塑性越好;层状、短柱状颗粒比球状和立方状颗粒的可塑性好;4吸附阳离子的种类;5液相的数量和种类——坯料中加入水分适当时才呈现最佳的可塑性生产中提高坯料可塑性的常用措施(1)将粘土原矿进行淘洗,除去所夹杂的非可塑性物料,或长期风化。
(2)把湿润了的粘土或坯料施以长期陈腐。
(3)对泥料进行真空练泥。
(4)掺用少量的强可塑性粘土。
(5)控制球磨的细度(6)必要时加入增塑剂,如糊精、羧甲基纤维素等。
二注浆成形注浆成形机理注浆过程基本上可分成三个阶段1从泥浆注入石膏模吸水开始到形成薄泥层为第一阶段2形成薄泥层,泥层逐渐增厚,直到形成注件为第二阶段3从雏坯形成到脱模为收缩脱模阶段注浆过程的推动力:石膏模的毛细管力影响泥浆浇注性能的因素1.流动性固相含量、颗粒大小和形状;泥浆的温度——T↑粘度↓流动性↑;粘土及泥浆处理方法(水化膜的厚度);电解质的作用;陈腐2.吸浆速度:减少模型的阻力;降低泥层阻力;提高吃浆过程的推动力;提高泥浆的温度,提高模型的的温度;3 脱膜性离模系数G:吸浆完到离模时坯体中固体粒子所占体积百分比的变化——反映水分变化4 挺实能力5 加工性注浆成形方法1 基本注浆方法:包括空心注浆和实心注浆2 加速注浆法。
压陶瓷坯的过程
压陶瓷坯是一种常见的陶瓷成型方法,用于制作各种陶瓷制品。
以下是压陶瓷坯的一般过程:
1.准备原料:首先,需要准备陶瓷制品所需的原料,包括陶瓷粉末、黏结剂和水。
原料的选择和配比将根据所需的陶瓷制品的性质和特点进行。
2.混合和研磨:将陶瓷粉末、黏结剂和水混合在一起,形成均匀的混合物。
通常会使用搅拌器或者球磨机进行混合和研磨,以确保原料的均匀性和细腻度。
3.制备坯体:将混合物放入压制机或压坯机中,通过压力将其压制成所需形状的坯体。
压制机可以使用单轴压制或冲击压制等不同的压制方式。
4.脱模:压制完成后,将坯体从模具中取出,这一过程通常称为脱模。
脱模可以采用机械或者手工操作,确保坯体完整无损。
5.干燥和烧结:脱模后的陶瓷坯体需要进行干燥,以去除其中的水分。
干燥的过程通常分为自然干燥和烘干两个阶段。
完成干燥后,将坯体放入高温烧窑中进行烧结,使其成为坚固的陶瓷制品。
6.后续处理:烧结后的陶瓷制品可以进行一些后续处理,如抛光、上釉、装饰等,以增加外观效果和功能性。
需要注意的是,具体的压陶瓷坯过程可能会因制品类型、制程要求和设备不同而有所差异。
以上是一般的步骤,具体操作可以根据实际情况进行调整和优化。
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