什么是特種陶瓷 特種陶瓷成型工藝

什么是特種陶瓷？特種陶瓷是具有高強、耐溫、耐腐蝕特性或具有各種敏感特性的陶瓷材料，由于其制作工藝、化學(xué)組成、顯微結(jié)構(gòu)及特性不同于傳統(tǒng)陶瓷，所以有特種陶瓷之稱，又叫先進陶瓷、新型陶瓷、高性能陶瓷、高技術(shù)陶瓷、精細陶瓷等。那么，特種陶瓷成型工藝你了解多少呢？下面就具體給大家講講特種陶瓷成型工藝是什么吧。

什么是特種陶瓷

特種陶瓷不同的化學(xué)組成和組織結(jié)構(gòu)決定了它不同的特殊性質(zhì)和功能，如高強度、高硬度、高韌性、耐腐蝕、導(dǎo)電、絕緣、磁性、透光、半導(dǎo)體以及壓電、光電、電光、聲光、磁光等。由于性能特殊，這類陶瓷可作為工程結(jié)構(gòu)材料和功能材料應(yīng)用于機械、電子、化工、冶煉、能源、醫(yī)學(xué)、激光、核反應(yīng)、宇航等方面。一些經(jīng)濟發(fā)達國家，特別是日本、美國和西歐國家，為了加速新技術(shù)革命，為新型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定物質(zhì)基礎(chǔ)，投入大量人力、物力和財力研究開發(fā)特種陶瓷，因此特種陶瓷的發(fā)展十分迅速，在技術(shù)上也有很大突破。特種陶瓷在現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)，特別是在高技術(shù)、新技術(shù)領(lǐng)域中的地位日趨重要。本世紀初特種陶瓷的國際市場規(guī)模預(yù)計將達到500億美元，因此許多科學(xué)家預(yù)言：特種陶瓷在二十一世紀的科學(xué)技術(shù)發(fā)展中，必定會占據(jù)十分重要的地位。

特種陶瓷成型工藝

一、成形方法與結(jié)合劑的選擇

特種陶瓷成形方法有很多種，生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)制品的形狀選擇成形方法，而不同的成形方法需選用的結(jié)合劑不同。常見陶瓷成形方法、結(jié)合劑種類及用量如下所示：

特種陶瓷成形方法、結(jié)合劑種類和用量成形方法 結(jié)合劑舉例 <；結(jié)合劑用量（質(zhì)量%）

千壓法聚乙烯醇縮丁醛等 1~5；澆注法 丙烯基樹脂類 1~3；擠壓法 甲基纖維素等 5~15；注射法 聚丙烯等 10~25；等靜壓法 聚羧酸銨等 0~3

結(jié)合劑可分為潤滑劑、增塑劑、分散劑、表面活性劑（具有分散劑和潤滑功能）等，為滿足成形需要，通常采用多種有機材料的組合。選擇結(jié)合劑，要考慮以下因素：

1）結(jié)合劑能被粉料潤濕是必要條件。當(dāng)粉料的臨界表面張力（yoc）或表面自由能（yos）比結(jié)合劑的表面張力（yoc）大時，才能很好地潤濕。

2）好的結(jié)合劑易于被粉料充分潤濕，且內(nèi)聚力大。當(dāng)結(jié)合劑被粉料潤濕時，在相互分子間發(fā)生引力作用，結(jié)合劑與粉料間發(fā)生紅結(jié)合（一次結(jié)合），同時，在結(jié)合劑分子內(nèi)，由于取向、誘導(dǎo)、分散效果而產(chǎn)生內(nèi)聚力（二次結(jié)合）。雖然水也能把楊料充分潤濕，但水易揮發(fā)，分子量較小，內(nèi)聚力小，不是好的結(jié)合劑。按各種有機材料內(nèi)聚力大小順序，用基表示可排列如下：

一CONH一>；－CONH2>；一COOH>；一OH>；－NO2>；－COOC2H5>；一COOCH5>；－CHO>=CO>；－CH3>= CH2>；－CH2

3）結(jié)合劑的分子量大小要適中。要想充分潤濕，希望分子量小，但內(nèi)聚力弱。隨著分子量增大，結(jié)合能力增強。但當(dāng)分子量過大時，圍內(nèi)聚力過大而不易被潤濕，且易使坯體產(chǎn)生變形。為了幫助分子內(nèi)的鏈段運動，此時要適當(dāng)加入增塑劑，在其容易潤濕的同時，使結(jié)合劑更加柔軟，便于成形。

4）為保證產(chǎn)品質(zhì)量，還需要防止從結(jié)合劑、原材料和配制工序混人雜質(zhì)，使產(chǎn)品產(chǎn)生有害的缺陷。

在原料配制中，用粉碎、混合等機械方法和結(jié)合劑、分散劑配合，達到分散，盡可能不含有凝聚粒子。結(jié)合劑受到種類及其分子量，粒子表面的性質(zhì)和溶劑的溶解性等影響，吸附在原料粒子表面上，通過立體穩(wěn) 定化效果，起到防止粉末原料凝聚的作用。在成形工序中，結(jié)合劑給原料以可塑性，具有保水功能，提高成形體強度和施工作業(yè)性。一般來說，結(jié)合劑由于妨礙陶瓷的燒結(jié)，應(yīng)在脫脂工序通過加熱使其分解揮發(fā)掉。因此，要選用能夠易于飛散除去以及不含有害無機鹽和金屬離子的有機材料，才能確保產(chǎn)品質(zhì)量。

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