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一文了解模压成型(干压成型)技术在先进陶瓷中的二三事

文章出处:未知 人气:发表时间:2023-11-21

  模压成型(或称为模具压制成型,也叫干压成型)是先进陶瓷制备中常用的一种成型方法。它是通过将陶瓷粉料与有机或无机添加剂混合,然后将混合物放入特制的模具中,在一定的温度和压力条件下进行成型。模压成型法具有精确的形状控制、高致密度、高效生产等优点,广泛应用于陶瓷制品、电子器件、汽车零部件等领域。

  (1)准备混合物:将所需的陶瓷粉料与必要的添加剂进行混合。添加剂的目的可以是增强成型性能、改善粉体流动性、控制收缩等。

  (2)充填模具:将混合物充填到预先设计的模具中。模具可以具有所需的形状和尺寸,如平板、管道、环形等。填充过程可以通过手工或机械方式完成。

  模具可以根据其结构和功能分为多种类型。常见的模具类型包括平板模具、圆柱模具、环形模具、复杂形状模具等。模具的选择取决于最终产品的形状和尺寸要求。

  (3)压制:使用压力机、液压机或其他适当的设备对填充到模具中的混合物进行压制。压制的目的是使粉末颗粒之间发生变形和结合,形成致密的成型体。

  (4)脱模:完成压制后,从模具中取出成型体。这可能需要一些技术手段,如振动、加热或使用模具的分离部件来帮助脱模。

  (5)后续处理:完成模压成型后,成型体可能需要经过一些后续处理步骤,如干燥、烧结、热处理、表面修整等,以获得所需的最终性能和外观。干燥是为了去除成型体中的水分,而烧结是将成型体加热到高温以使其颗粒结合并形成致密的陶瓷材料。

  内容翻译制作:CERADIR先进陶瓷在线 模压成型在先进陶瓷制备中的优势

  模压成型方法广泛应用于各种陶瓷制备领域,包括结构陶瓷、功能陶瓷、陶瓷薄膜等。它具有高度的可控性、可重复性和生产效率,可以实现大规模生产,因此在先进陶瓷制备中扮演着重要的角色。同时,模压成型方法也可以与其他成型技术(如注浆成型、等离子烧结成型等)结合使用,以实现更多样化的制备需求。

  模压成型法可以实现一定程度上的复杂结构,特别是具有内部通道、异形孔洞或简单的空腔结构的陶瓷制品。然而,对于非常复杂或高度精细的结构,模压成型的制备可能会面临困难。因为在模具设计和制造方面,高精尖复杂形状的模具可能难以制造,特别是对于微细结构或具有内部通道的陶瓷产品。

  模具的磨损可能导致成型品的尺寸不一致性或表面缺陷。模压成型中所使用的模具通常是由钢或硬质合金制成,但在长时间的使用过程中,模具会因为压制过程中的磨损而失去精度。因此,定期检查和更换模具是必要的,这会增加生产成本和时间。

  在模压成型过程中,由于压制和脱模的过程,成型体中可能会产生内部应力和收缩。这些应力和收缩可能导致成型品的形状畸变、开裂或内部缺陷。为此一般需要进行后续的烧结或热处理步骤,来消除或减轻内部应力。

  模压成型适用于多种陶瓷材料,但对于某些特殊材料,如纳米陶瓷或高纯度陶瓷,其成型过程可能需要额外的工艺控制。这些材料可能具有更高的表面能量、较小的颗粒尺寸或较高的活性,需要采取特殊的粉体处理措施来实现良好的成型效果。

  虽然模压成型是一种相对低成本和高效率的成型方法,但对于小批量生产或个性化定制的陶瓷制品,模具的制造成本可能相对较高。此外,对于大规模生产,模具的数量和复杂性可能会增加生产成本和周期。

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