氧化鋯陶瓷成型方法想必大家或多或少都有些了解,但對于這一過程不知道大家是否了解呢,下面科眾陶瓷廠給大家詳細介紹一下其詳細成型過程吧。
利用平均粒徑為20nm的ZrO2粉末進行塑性擠制成形,在膠黏劑含量為2%~6%(質(zhì)量分數(shù))范內(nèi),可壑性指標(biāo)(1.04.0)與可塑性黏土相當(dāng),但也具有高含水率40%~60%(質(zhì)量分數(shù)),1650℃C,4h燒結(jié)相對密度為99.5%,晶粒尺寸3~10m納米粉末的小粒徑導(dǎo)致泥團的高表面張力,使之具有高可塑性,而納米粒子表面吸附大量水分(體積分數(shù)>80%)構(gòu)成可滑動界面是產(chǎn)生類超塑性和低生坯密度的原因。
四方多晶氧化鋯(Y-TZP的共沉淀法制備,Y2O)摩爾分數(shù)2.8%,雜質(zhì)含量小于0.1%,比表面積40.37m2·g-1)粉末形貌如圖3-7所示[?。將粉末先濕法球磨5h,經(jīng)過濾,陰至半干,再用用10%(質(zhì)量分數(shù))的聚乙烯醇(PVA,聚合度1500~~3000,進口分裝)水溶液和水調(diào)和粉末至定水量,真空調(diào)泥、陳腐24h。
將擠制陳腐的泥條做成直徑4.5mm的球,在可塑性測定以上測定可塑性指標(biāo),即在工作水分下黏土受外力作用最初出現(xiàn)裂紋適應(yīng)力與應(yīng)變的乘積。擠制成型是在自制的真空擠制成型機上進行的,擠嘴內(nèi)徑15mm,擠嘴錐角20°。擠制的實心柱狀坯體先分別保溫2h,除去水分和PVA,再升溫至1350~1650℃,在空氣中保溫4h燒結(jié)。
用排水法測定開口氣孔率和相對密度,用掃描電子顯微鏡觀察燒結(jié)體表面顯微結(jié)構(gòu)。圖中給出了PVA添加量(以ZrO2粉末干粉計,外加量)與可塑性指標(biāo)的關(guān)系??伤苄灾笜?biāo)隨PVA量增加先上升,至最大值后又下降。隨隨含水量增加,最大值的位置向高PVA含量方向移動。
產(chǎn)生這一結(jié)果的原因應(yīng)歸功于泥團內(nèi)毛細管力和高分子粘接力的變化。無PVA化時,顆粒之間的結(jié)合力只有毛細管力。PVA加入后,在毛細管力的基礎(chǔ)上疊加了高分子粘接力。PVA通通過它的羥基一OH與ZrO2表面產(chǎn)生配位鍵和氫鍵,將一個個ZrO2顆粒吸附在一起,PVA含量增加,吸附力增加,可塑性增加。
當(dāng)PVA在ZrO2表面的吸附量達到飽和時,可塑性指標(biāo)達到最大。若繼續(xù)增加PVA,它不再吸附ZrO2顆粒而是自身成膜。因PVA膜膜很容易受剪應(yīng)力而破壞,破壞的PVA膜因其共價鍵的方向性不易重組,導(dǎo)致顆粒間的結(jié)合力下降,所以PVA過多反而使可塑性下降。
在定范圍內(nèi)隨含水量增加,可溶解的PVA量增加,達達到到ZrO2飽和吸附的PVA量也隨之增加,對對應(yīng)的可塑性指標(biāo)向高PVA方向移動。
科眾陶瓷廠采用氧化鋯陶瓷粉末成型的方法從而得到加工陶瓷材料,繼而采用各種精密加工的儀器進行加工,然后將最好的陶瓷零件產(chǎn)品交到客戶手中。
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本文“氧化鋯陶瓷的成型過程詳細分析”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時間:2022-12-20 14:13:54
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