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氧化鋁陶瓷成型的關(guān)鍵技術(shù)——漿料制備

2021-06-29

在氧化鋁陶瓷成型過程中,陶瓷漿料的制備有多重要呢?

我們知道,氧化鋁陶瓷制備方法多種多樣,比如干壓、等靜壓、注漿、擠壓等,注漿成型就不用說了,它是與漿料直接相關(guān)的成型工藝。就說干壓與等靜壓,成型之前一般需要對其進(jìn)行造粒,比如噴霧造粒,就需要完成對陶瓷漿料的造粒與干燥過程,造粒的好壞和陶瓷漿料的品質(zhì)息息相關(guān),也直接影響最終氧化鋁陶瓷的性能。

對漿料的基本要求
注漿成型是基于能流動的漿料和能吸水的模具來進(jìn)行成型的,為使成型順利并獲得高質(zhì)量的坯體,對注漿成型的漿料有幾項(xiàng)基本要求。
1、流動性好;
2、穩(wěn)定性要好;
3、具有適當(dāng)?shù)挠|變性;
4、含水量盡可能的減少;
5、濾過性要好;
6、形成坯體要有足夠的強(qiáng)度;
7、成型后坯體容易脫模;
8、漿料中盡量少含氣泡。
高固相含量漿料,好處多多
高濃度漿體的制備一直是陶瓷工作者孜孜以求的重要目標(biāo),在注漿成型中,可以保證陶瓷坯體的強(qiáng)度,提高產(chǎn)品的成品率,對保證制品的性能起重要作用。在造粒粉生產(chǎn)中業(yè)可以降低能耗,提升產(chǎn)能。

添加劑必不可少
氧化鋁陶瓷漿料除了具有一般陶瓷漿料的性能外,和盡可能高的同相含量之外,還應(yīng)具有較好的觸變性、較好的流動性來增加漿料的充型能力,因此,某些添加劑必不可少。

1、消泡劑
為了防止?jié){料在提漬和擠出多余漿料的過程中起泡而影響制品的性能,需加入消泡劑,一般采用低分子量的醇或聚硅氧烷。

2、分散劑
分散劑可阻止顆粒再團(tuán)聚,提高漿料的穩(wěn)定性,為了提高漿料的固含量,無論是水基體系還是非水基體系均需加入分散劑。對于不同的粉料體系,分散劑的效果一般不同。選擇合適的分散劑是提高漿料固相含量的一條重要途徑。

3、表面活性劑
陶瓷漿料如為水基漿料,如果有機(jī)泡沫與漿料之間的潤濕性差,在浸漬漿料時,就會出現(xiàn)泡沫結(jié)構(gòu)的交叉部分附著較厚漿料,而在結(jié)構(gòu)的橋部和棱線部分漿料附著很薄漿料的現(xiàn)象。這種情況嚴(yán)重時會導(dǎo)致燒結(jié)過程中坯體開裂,使多孔陶瓷的強(qiáng)度明顯降低。因此,通常采用添加表面活性劑的方法以改善陶瓷漿料與有機(jī)泡沫體之間的附著性來解決此問題。常用的表面活性劑主要有聚乙二胺等。

4、流變劑
根據(jù)該工藝的成型特點(diǎn),成型時要求漿料不僅具有一定的流動性,而且具有較好的觸變性即要求漿料具有在靜止時處于凝固狀態(tài),但在外力作用下有恢復(fù)流動性的特性。
漿料的流動性能保證漿料在浸漬過程中滲透到有機(jī)泡沫體中,并均勻地涂覆在泡沫網(wǎng)絡(luò)的孔壁上。漿料的觸變性在保證在浸漬漿料和擠出多余漿料時,在剪切作用下降低黏度,提高漿料的流動性,有助于成型,而在成型結(jié)束時,漿料的黏度升高,流動性降低。這就使得附著在孔壁上的漿料容易固化而定型,以免因?yàn)闈{料的流動造成坯體嚴(yán)重堵孔而影響制品的均勻性。
添加的流變劑通常有天然黏土(0.1%~12%)如膨潤土、高嶺土和羧甲基纖維素、羥乙基纖維素等。

綜上,在氧化鋁陶瓷成型過程中,陶瓷漿料的制備是關(guān)鍵一步,也是影響氧化鋁陶瓷最終性能的重要一步,因此,制備出流動性好、觸變性好、穩(wěn)定性好的高濃度氧化鋁漿料至關(guān)重要,也是眾多氧化鋁陶瓷生產(chǎn)廠家必須掌握的。