[發(fā)明專利]陶瓷膠態(tài)模壓成形技術

無效

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• 申請日: 2002-04-30
• 公開（公告）號: CN1377856A
• 公開（公告）日: 2002-11-06
• 發(fā)明（設計）人: 施江瀾
• 申請（專利權）人: 施江瀾
• 主分類號: C04B35/622
• 分類號: C04B35/622;C04B35/624;C04B35/63;B28B3/00
• 代理公司: 常州市天龍專利事務所有限公司
• 代理人: 孫彬

技術領域

本發(fā)明涉及一種陶瓷膠態(tài)模壓成形技術，屬陶瓷材料及部件的制備領域。

背景技術

目前先進陶瓷粉末的成形方法分壓力成形法和流動成形法兩大類。壓力成形法是使用最多的先進陶瓷粉末成形方法，它具有生產率高、可重復性好等優(yōu)點。流動成形法，是在陶瓷粉末原料中添加結合劑，經混練形成具有流動性和可塑性的混練體，再使其發(fā)生塑性流動而成形。如熱壓鑄成形、注射成形和注漿成形法等。

對于復雜形狀陶瓷制品的制造，壓力成形法雖然生產率高，但成形形狀受到很大制約。流動成形法雖可成形復雜形狀陶瓷制品，但注漿成形法由于使用石膏型，雖然可以成形復雜形狀，但生產率低，勞動強度大，成形壞體燒結后密度小，力學等性能差，而且隨著使用次數增加，石膏型的尺寸精度逐步下降。注射成形法需使用大量的熱可塑性樹脂為主體的有機粘結劑，熱壓鑄成形法使用大量具熱熔冷凝性能的石蠟，這兩種成形方法存在著難以解決的成形后脫脂、排蠟時間極長的問題，而且在有機物排除過程中，涉及載體的熔化與蒸發(fā)，易出現物流，容易造成坯體缺陷甚至倒塌，也不易成形薄壁件。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種陶瓷膠態(tài)模壓成形技術，使用凝膠狀陶瓷坯料，通過壓力機使陶瓷凝膠體流動壓縮并固化成形，以制備密度高而均勻、力學性能好的陶瓷坯體。

實現上述目的的技術方案是：一種陶瓷膠態(tài)模壓成形技術，該技術包括以下步驟：a、配料，在水中加入6～35wt％的有機單體和交聯單體配制成預混液，有機單體與交聯單體的比例為5∶1～250∶1之間，并在預混液中加入陶瓷粉體質量0.05～1wt％的有機分散劑，再在上述預混液加入陶瓷粉體，加入量為預混液和陶瓷粉體總量的50～85vol％體積分數；

b、攪拌，將上述配制的陶瓷濃懸浮粉體進行攪拌球磨1～24h，制備在壓力下具有流動性的坯料，將坯料溫度保持在0～25℃，按每1000g水中加入0.1～30ml引發(fā)劑的比例往坯料中加引發(fā)劑，邊均勻攪拌邊進行真空除泡；

c、擠壓，將上述攪拌好的坯料通過擠壓設備擠壓出凝膠狀的物料；

d、模壓，將擠壓出的凝膠狀物料放入模壓腔，閉模后在壓力下充型并保壓，所加壓力在0.1～200MPa，保壓時間為5～20min；

e、加熱固化，保持模壓腔溫度在25～95℃，凝膠狀的物料在溫度和壓力的作用下固化成形，脫模獲得陶瓷坯件。

本發(fā)明提出的技術是一種創(chuàng)新的制備高性能復雜形狀陶瓷體的低成本、凈尺寸成形技術。與現有的壓力成形、流動成形及近幾年發(fā)展起來的原位凝固膠態(tài)成形方法相比，均具有明顯的優(yōu)越性。首先與壓力成形相比，由于凝膠狀物料為在壓力下具有流動性避免了因壓力傳遞困難造成的形狀受限制的問題，具有良好的流動性和傳遞壓力的能力的坯料，在壓力作用下容易成形復雜形狀坯體。與注射成形及熱壓鑄成形相比避免了因使用大量高分子粘結劑與石蠟所造成的長時間脫脂，排臘問題，注射成形需加入20～30wt％的有機粘結劑，熱壓鑄成形需加入12～16wt％的甚至更多的石蠟，而本發(fā)明只需加入不足5wt％的有機物，使排臘工藝顯著簡化，脫脂時間大大縮短。與注漿成形與膠態(tài)成形相比，坯料含固量高，并克服了手工澆注造成的工藝不穩(wěn)定和重復性差的缺點，也克服了注漿成形的石膏模精度低與成形坯體密度小而不均的問題。本發(fā)明制備的陶瓷坯體不僅密度高，而且密度均勻，因而其強度得到提高，力學性能也顯著改善。此外，無需用澆注系統，降低了生產成本。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

實施例1：氧化鋁陶瓷件的膠態(tài)模壓成形。