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          氧化鋁陶瓷注射成型的喂料制備工藝

          發布時間:2018-09-25      點擊次數:2576

               陶瓷注射成型(CIM)的出現為氧化鋁陶瓷的成型加工帶來了新的解決方法。該工藝主要包括喂料、注射成型、脫脂和燒結四個階段。其基本過程為在氧化鋁陶瓷粉末中加入粘結劑,并使其混合均勻,形成具有粘塑性的喂料,在加熱狀態下,利用注射成型機將喂料注入模具模腔內冷凝成型,經過脫脂工藝去除粘結劑后,便可用于燒結。下面主要介紹下氧化鋁陶瓷喂料制備:


              喂料制備是將陶瓷粉體與適量的有機載體按一定配比在一定溫度下進行混煉,然后干燥、造粒,得到注射喂料。用作注射成型的氧化鋁陶瓷喂料需要具備足夠高的固含量,良好的流變性以及熱力學穩定性。喂料的性能主要取決于粉體的性質和粘結劑的選擇,因此,對其研究和優化也集中在這兩個方面。

          1、粉體性質

             粉體的平均粒度、松裝密度、粉末形狀、比表面積、顆粒間隙等決定了所制備喂料的性質,進而影響終產品的質量。對于氧化鋁粉體,重要的要求是粒徑細小、形狀規則,這樣的粉末在注射成型過程中流動性好、填充量大,燒結收縮率低。

             研究表明,當氧化鋁陶瓷喂料固含量相同時,包裹氧化鋁粉體所需的粘結劑用量隨粉體比表面積的減小而減小,粉體之間更容易流動,喂料的粘度降低,有利于注射過程完成。

          2、粘結劑

             粘結劑是陶瓷粉體的載體,決定了喂料注射成形的流變性能和注射性能。良好的粘結劑可起到形狀維持的作用,且能有效減少胚體變形和脫脂缺陷的產生。

             氧化鋁陶瓷注射成型粘結劑要具備以下條件:

          (1)流動特性好,注射成型黏度適中,且黏度隨溫度不能波動太大,以減少缺陷產生;

          (2)對粉體的潤濕性和粘附作用好;

          (3)具有高導熱性和低熱膨脹系數;

          (4)一般由多組分有機物組成,單一有機粘結劑很難滿足流動性要求。

              目前氧化鋁注射成型中為常用的粘接劑由石蠟(PW)、聚丙烯(PP)和硬脂酸(SA)等組成。部分研究者用EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)代替PP,用植物油代替SA,同時也有研究者將EVA和PP各占一定的比例進行混合

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