Двуалуминиевият прах, влизащ в завода, се приготвя в прахообразен материал в съответствие с различни изисквания към продукта и различни процеси на формоване. Размерът на частиците на праха е по-малък от 1 μm. Ако чистотата на алуминиевия оксид е 99,99%, керамичният продукт с алуминиев оксид с висока-чистота трябва да бъде ултра-фино пулверизиран и разпределението на размера на частиците да е равномерно. Когато се използва екструзионно формоване или леене под налягане, свързващо вещество и пластификатор се въвеждат в праха. Обикновено, термопластична пластмаса или органично свързващо вещество от смола с тегловно съотношение 10-30% трябва да бъде при температура 150-200 с алуминиевия прах. Смесете равномерно отдолу, за да улесните операцията по формоване. Прахообразната суровина, образувана чрез процеса на горещо пресоване, не е необходимо да се добавя свързващо вещество. Ако се използва полуавтоматично или напълно автоматично сухо пресоване, има специално изискване за процеса за праха. Необходимо е да се напръска методът на гранулиране, за да се третира прахът, за да стане сферичен, така че да се подобри течливостта на праха и да се улесни автоматичното пълнене на формовката. стена. Освен това, за да се намали триенето между праха и стената на матрицата, е необходимо да се добавят 1 до 2% смазка като стеаринова киселина и свързващо вещество PVA. Гранулирането чрез прахообразно разпръскване е необходимо за сухо пресоване, при което поливинилалкохолът се въвежда като свързващо вещество. Прахът след гранулиране чрез пръскане трябва да има добра течливост, насипна плътност и температура на триене при ъгъл на потока по-малка от 30 градуса. Съотношението на градация на частиците е идеално и подобно, за да се получи по-голяма обемна плътност.
Общо въвеждане на формоване:
1. Сухо пресоване: Технологията за сухо пресоване на алуминиева керамика е ограничена до предмети с проста форма и дебелина на вътрешната стена повече от 1 mm и съотношение дължина към диаметър не повече от 4:1. Методът на формоване е едноосов или двупосочен. Пресата се предлага в хидравлична или механична форма и може да бъде полу-автоматична или напълно автоматична. Максималното налягане на пресата е 200Mpa. Производителността може да достигне 15 до 50 броя в минута. Тъй като хидравличната преса има равномерно налягане при удара, височината на пресованите части е различна, когато пълнежът на прах е различен. Въпреки това, налягането, прилагано от механичната преса, варира в зависимост от това колко прах е напълнен, което може да причини разлика в свиването на размерите след синтероване, което се отразява на качеството на продукта. Следователно, равномерното разпределение на прахообразните частици по време на сухо пресоване е много важно за пълнене на матрицата. Точността на пълнежа има голямо влияние върху контрола на точността на размерите на произведените керамични части от алуминиев оксид. Прахообразните частици имат максимален ефект на свободно -течене над 60 μm и между 60 и 200 меша и се получава най-добрият ефект на формиране под налягане.
2, метод на формоване с фугиране: формоването с фугиране е най-ранният метод на формоване, използван в алуминиевата керамика. Благодарение на използването на гипсови форми, цената е ниска и е лесно да се оформят големи-размери, сложни-форми. Ключът към формоването на фугиращ разтвор е приготвянето на суспензии от алуминиев оксид. Обикновено водата се използва като флюс среда и след това се добавят разглобяващ агент и свързващо вещество, напълно смлени, след което се вентилират и след това се изсипват в гипсова форма. Суспензията се втвърдява във формата поради адсорбцията на влага от капиляра на гипсовата форма. При кухото фугиране, когато стената на матрицата абсорбира суспензията до необходимата дебелина, излишната суспензия трябва да се излее. За да се намали свиването на зеленото тяло, трябва да се използва колкото е възможно повече каша с висока концентрация. Органична добавка също се добавя към алуминиевия керамичен шлам, за да образува двоен електрически слой върху повърхността на частиците на шлама, така че шламът да е стабилно суспендиран без утаяване. В допълнение се добавя свързващо вещество като винилов алкохол, метилцелулоза, амин на алгинова киселина или диспергиращ агент като полиакриламид или гума арабика и целта е да се направи суспензията подходяща за операцията по формоване на суспензия.
3, технология на изпичане
Техническият метод за уплътняване на гранулирано керамично тяло и образуване на твърд материал се нарича синтероване. Агломерирането е за отстраняване на кухините между частиците в тялото, премахване на малко количество газ и примеси от органична материя и каране на частиците да растат и да се комбинират една с друга, за да образуват ново вещество. Електрическата пещ е най-широко използвана за нагревателни устройства, използвани за изпичане. В допълнение към нормалното синтероване под налягане, тоест синтероване без налягане, има също синтероване при горещо пресоване и горещо изостатично пресоване. Въпреки че непрекъснатото горещо пресоване увеличава добива, цената на оборудването и формата е твърде висока и дължината на продукта е ограничена поради аксиалната топлина. Горещото изостатично пресоване използва висока-температура и газ под високо-налягане като среда за предаване на налягането и има предимствата на равномерно нагряване във всички посоки и е подходящо за синтероване на сложни форми. Благодарение на еднаквата структура, свойствата на материала се подобряват с 30 до 50% в сравнение със студеното пресоване. Това е 10-15% по-високо от обикновеното горещо пресоване. Поради това някои керамични продукти с висока{14}}стойност-с алуминиев оксид или специални части, необходими за отбранителната промишленост, като керамични лагери, огледала, ядрено гориво и варели, и полето използват горещо изостатично пресоване. В допълнение, микровълново синтероване, синтероване с дъгова плазма и саморазпространяващо се синтероване също са в процес на разработка.
4, процес на довършителни работи и опаковане
Някои алуминиеви керамични материали трябва да бъдат завършени след синтероване. Например, артикули, които могат да се използват като изкуствени кости, изискват високо покритие на повърхността, като например огледална повърхност, за увеличаване на смазващата способност. Поради високата твърдост на алуминиевия керамичен материал, той трябва да бъде завършен с по-твърд абразивен полиращ тухлен материал. Като SIC, B4C или диамантено свредло. Шлифоването се извършва поетапно от груб до фин абразив, а крайната повърхност се полира. Шлифоването и полирането обикновено могат да се извършват с помощта на<1 μm micron Al2O3 fine powder or diamond paste. In addition, laser processing and ultrasonic processing methods of polishing and polishing can also be used.
5. Процес на укрепване на алуминиева керамика
За да се подобри алуминиевата керамика и значително да се подобри нейната механична якост, в чужбина е въведен нов процес на укрепване на алуминиева керамика. Процесът е нов и прост, а използваното техническо средство е да се нанесе слой от филм от силициево съединение върху повърхността на керамиката от алуминиев оксид чрез вакуумно покритие с електронен лъч, разпрашване на вакуумно покритие или химическо отлагане на пари и нагряване при 1200 градуса C до 1580 градуса C. Обработка за темпериране на керамика от алуминиев оксид. Механичната якост на подсилената алуминиева керамика може да бъде значително увеличена на базата на оригинала и се получава алуминиева керамика с ултрависока якост. Двуалуминиевият прах, влизащ в завода, се приготвя в прахообразен материал в съответствие с различни изисквания към продукта и различни процеси на формоване. Размерът на частиците на праха е по-малък от 1 μm. Ако чистотата на алуминиевия оксид е 99,99%, керамичният продукт с алуминиев оксид с висока-чистота трябва да бъде ултра{11}}фино пулверизиран и разпределението на размера на частиците да е равномерно. Когато се използва екструзионно формоване или леене под налягане, свързващо вещество и пластификатор се въвеждат в праха. Обикновено, термопластична пластмаса или органично свързващо вещество от смола с тегловно съотношение 10-30% трябва да бъде при температура 150-200 с алуминиевия прах. Смесете равномерно отдолу, за да улесните операцията по формоване. Прахообразната суровина, образувана чрез процеса на горещо пресоване, не е необходимо да се добавя свързващо вещество. Ако се използва полуавтоматично или напълно автоматично сухо пресоване, има специално изискване за процеса за праха. Необходимо е да се напръска методът на гранулиране, за да се третира прахът, за да стане сферичен, така че да се подобри течливостта на праха и да се улесни автоматичното пълнене на формовката. стена. Освен това, за да се намали триенето между праха и стената на матрицата, е необходимо да се добавят 1 до 2% смазка като стеаринова киселина и свързващо вещество PVA. Гранулирането чрез прахообразно разпръскване е необходимо за сухо пресоване, при което поливинилалкохолът се въвежда като свързващо вещество. Прахът след гранулиране чрез пръскане трябва да има добра течливост, насипна плътност и температура на триене при ъгъл на потока по-малка от 30 градуса. Съотношението на градация на частиците е идеално и подобно, за да се получи по-голяма обемна плътност.
Общо въвеждане на формоване:
1. Сухо пресоване: Технологията за сухо пресоване на алуминиева керамика е ограничена до предмети с проста форма и дебелина на вътрешната стена повече от 1 mm и съотношение дължина към диаметър не повече от 4:1. Методът на формоване е едноосов или двупосочен. Пресата се предлага в хидравлична или механична форма и може да бъде полу-автоматична или напълно автоматична. Максималното налягане на пресата е 200Mpa. Производителността може да достигне 15 до 50 броя в минута. Тъй като хидравличната преса има равномерно налягане при удара, височината на пресованите части е различна, когато пълнежът на прах е различен. Въпреки това, налягането, прилагано от механичната преса, варира в зависимост от това колко прах е напълнен, което може да причини разлика в свиването на размерите след синтероване, което се отразява на качеството на продукта. Следователно, равномерното разпределение на прахообразните частици по време на сухо пресоване е много важно за пълнене на матрицата. Точността на пълнежа има голямо влияние върху контрола на точността на размерите на произведените керамични части от алуминиев оксид. Прахообразните частици имат максимален ефект на свободно -течене над 60 μm и между 60 и 200 меша и се получава най-добрият ефект на формиране под налягане.
2, метод на формоване с фугиране: формоването с фугиране е най-ранният метод на формоване, използван в алуминиевата керамика. Благодарение на използването на гипсови форми, цената е ниска и е лесно да се оформят големи-размери, сложни-форми. Ключът към формоването на фугиращ разтвор е приготвянето на суспензии от алуминиев оксид. Обикновено водата се използва като флюс среда и след това се добавят разглобяващ агент и свързващо вещество, напълно смлени, след което се вентилират и след това се изсипват в гипсова форма. Суспензията се втвърдява във формата поради адсорбцията на влага от капиляра на гипсовата форма. При кухото фугиране, когато стената на матрицата абсорбира суспензията до необходимата дебелина, излишната суспензия трябва да се излее. За да се намали свиването на зеленото тяло, трябва да се използва колкото е възможно повече каша с висока концентрация. Органична добавка също се добавя към алуминиевия керамичен шлам, за да образува двоен електрически слой върху повърхността на частиците на шлама, така че шламът да е стабилно суспендиран без утаяване. В допълнение се добавя свързващо вещество като винилов алкохол, метилцелулоза, амин на алгинова киселина или диспергиращ агент като полиакриламид или гума арабика и целта е да се направи суспензията подходяща за операцията по формоване на суспензия.
3, технология на изпичане
Техническият метод за уплътняване на гранулирано керамично тяло и образуване на твърд материал се нарича синтероване. Агломерирането е за отстраняване на кухините между частиците в тялото, премахване на малко количество газ и примеси от органична материя и каране на частиците да растат и да се комбинират една с друга, за да образуват ново вещество. Електрическата пещ е най-широко използвана за нагревателни устройства, използвани за изпичане. В допълнение към нормалното синтероване под налягане, тоест синтероване без налягане, има също синтероване при горещо пресоване и горещо изостатично пресоване. Въпреки че непрекъснатото горещо пресоване увеличава добива, цената на оборудването и формата е твърде висока и дължината на продукта е ограничена поради аксиалната топлина. Горещото изостатично пресоване използва висока-температура и газ под високо-налягане като среда за предаване на налягането и има предимствата на равномерно нагряване във всички посоки и е подходящо за синтероване на сложни форми. Благодарение на еднаквата структура, свойствата на материала се подобряват с 30 до 50% в сравнение със студеното пресоване. Това е 10-15% по-високо от обикновеното горещо пресоване. Поради това някои керамични продукти с висока{14}}стойност-с алуминиев оксид или специални части, необходими за отбранителната промишленост, като керамични лагери, огледала, ядрено гориво и варели, и полето използват горещо изостатично пресоване. В допълнение, микровълново синтероване, синтероване с дъгова плазма и саморазпространяващо се синтероване също са в процес на разработка.
4, процес на довършителни работи и опаковане
Някои алуминиеви керамични материали трябва да бъдат завършени след синтероване. Например, артикули, които могат да се използват като изкуствени кости, изискват високо покритие на повърхността, като например огледална повърхност, за увеличаване на смазващата способност. Поради високата твърдост на алуминиевия керамичен материал, той трябва да бъде завършен с по-твърд абразивен полиращ тухлен материал. Като SIC, B4C или диамантено свредло. Шлифоването се извършва поетапно от груб до фин абразив, а крайната повърхност се полира. Шлифоването и полирането обикновено могат да се извършват с помощта на<1 μm micron Al2O3 fine powder or diamond paste. In addition, laser processing and ultrasonic processing methods of polishing and polishing can also be used.
5. Процес на укрепване на алуминиева керамика
За да се подобри алуминиевата керамика и значително да се подобри нейната механична якост, в чужбина е въведен нов процес на укрепване на алуминиева керамика. Процесът е нов и прост, а използваното техническо средство е да се нанесе слой от филм от силициево съединение върху повърхността на керамиката от алуминиев оксид чрез вакуумно покритие с електронен лъч, разпрашване на вакуумно покритие или химическо отлагане на пари и нагряване при 1200 градуса C до 1580 градуса C. Обработка за темпериране на керамика от алуминиев оксид. Механичната якост на подсилената алуминиева керамика може да бъде значително увеличена на базата на оригинала и се получава алуминиева керамика с ултрависока якост.
