陶瓷成型技术
陶瓷材料的成型方法(一)
陶瓷材料的成型方法(一)陶瓷材料已经成为我们生活中一个智能更要的工具了,在现代陶瓷材料的生产中,常用的成型方法有挤制成型、干压成型、热压铸成型、注浆成型、轧膜成型、等静压成型、热压成型和流延成型等。
1.挤制成型挤制成型主要用于制造片形、棒形和管形制品,如电阻的基体蜂窝陶瓷载体的陶瓷棒、陶瓷管等陶瓷制品。
该成型方法生产效率高,产量大、操作简便,使用的挤压机分卧式和立式两种。
配料中新土含量较大时,成型的坯料一般不加黏合剂,配料经过真空练泥、闲料后即可用于挤制成型。
坯料中一般含水量为16%一25%。
配料中含茹土少或不含教土时,将均匀混合了熟合剂的粉料经真空练泥和闲料后,再用于挤制成型。
挤制成型的氧化铝瓷球常用的教合剂有糊精、桐油、甲基纤维素(MC)、羧印基纤维素、泽丙基甲基纤维素(HPMC)和亚硫酸纸浆废液等。
挤制资管时应注意防止坯体变形,管的外径越大,壁越薄,机械强度越差,越容易变形。
2.干压成型干压成型是最常用的成型方法之一,适用于成型简单的瓷件,如圆片形等,对模具质量的要求较高。
该方法少产效率高,易于自动化,制品烧成收缩率小,不易变形。
干压成型方法所用坯料的含水量一般控制在4%一8%左右。
干压常用熟合剂主要有聚乙烯醇(PVA)水溶液、石蜡、亚硫酸纸浆废液等。
通常配料中黏合剂的加入量为:聚乙烯醇水溶液3%一8%、石蜡8%左右、亚硫酸纸浆废液10%左右。
干压成型是利用模具在泊压机上进行的。
干压成型的加压方式有单面加压和双面加压两种。
直接受压一端的压力大,坯体密度大;远离加压一端的压力小,密度小。
金属填料的双面加压时坯体两端直接受压,两端密度大,中间密度小。
造粒料并加润滑剂时,双面加压的尔意图,坯体密度非常均匀。
成型压力的大小直接影响资体的密度和收缩率。
如某BaTiO3系资料,外加5%聚乙烯醇水溶液造粒,在相同烧成条件下,成型压力为0.5MPa时,收缩系数为1.15—1.16;成型乐力为0.6MPa时,收缩系数为1.13—1.14;成型压力为0.7MPa时,收缩系数为1.11-1.12;成型压力为0.8MPa时,收缩系数为1.03。
陶瓷的制作工艺
陶瓷的制作工艺
一、陶瓷的概述
陶瓷是一种以高温烧制的无机非金属材料,具有高强度、耐磨、耐腐蚀、不导电等特点,广泛应用于建筑材料、日用品、工业制品等领域。
二、原料的选择和准备
1.粘土的选择:根据不同产品的要求选择不同类型的粘土,如白陶土、红陶土等。
2.添加剂的准备:根据产品要求添加各种助剂,如釉料、着色剂等。
3.原料混合:将粘土和添加剂按比例混合均匀,加入适量水进行搅拌,制成均匀的泥浆状物质。
三、成型工艺
1.手工成型:将泥浆倒入模具中或直接手工塑造成型。
2.机器成型:使用压力机或注塑机进行成型。
四、干燥和修整
1.自然干燥:将成型后的陶器放置在通风干燥处晾干。
2.人工干燥:使用专门设备进行快速干燥,以缩短生产周期。
3.修整:对干燥后的陶器进行修整,去除毛刺、瑕疵等。
五、釉料处理
1.涂釉:将釉料均匀地涂在陶器表面。
2.喷涂:使用专门设备将釉料喷涂在陶器表面。
六、烧制工艺
1.预烧:将涂好釉的陶器放入窑中进行预烧,使其达到一定硬度。
2.高温烧制:将预烧后的陶器放入高温窑中进行高温烧制,使其达到所需强度和质量。
七、包装和运输
1.包装:对成品进行包装,以防碎裂或损坏。
2.运输:使用专门的运输车辆进行运输,确保成品安全到达目的地。
陶瓷成型方法
陶瓷成型方法
1. 手工成型:传统的陶瓷制作方法,艺术性强,表现力丰富,但制作速度慢,效率低。
2. 模具成型:通过将陶瓷原料压入模具中,辅以压力使其成型,效率高,但制作过程中难以控制细节。
3. 电子成型:利用专门的CAD系统将设计图转换为数字信号,再通过特殊设备将陶瓷原料成型,制作速度快,精度高,但设备价格昂贵。
4. 注射成型:利用氧化铝陶瓷高压注射机将陶瓷原料注入特定模具中成型,制造精度高,成型时间短,但需要较高的生产能力。
5. 吸塑成型:将陶瓷粉末与塑料混合后进行吸塑,成型速度快,成本较低,适合大批量生产,但制作出的产品密度、耐蚀性等性能差距较大。
陶瓷成型技法
陶瓷成型技法
陶瓷成型技法是指在陶瓷制作过程中所采用的一系列成型方法和工艺。
下面是一些常见的陶瓷成型技法:
1. 捏塑法:利用手揉、捏、压、拉等手法将陶土进行成型,是最原始也是最简单的陶瓷成型技法。
2. 制模法:先制作一个模具,然后将陶土填充在模具中进行成型。
常见的模具有木模、石膏模等。
3. 轮盘法:将陶土放在旋转的陶轮上,通过双手或工具的操作,使陶土成型。
4. 出胚法:用陶土制作出胚,然后在胚上进行雕刻、切割等工艺,最后再烧制成为陶瓷作品。
5. 造型法:利用刀、铲等工具对陶土进行削减、切割、雕刻等方式进行成型。
6. 手捻法:将陶土在手中捻成不同形状的器物,常用于制作简单的杯子、碗等。
7. 装饰法:在成型的陶瓷作品上进行装饰,常见的装饰技法有刻画、绘画、粘贴等。
8. 粘砖法:将陶土切割成不同形状的砖块,再用粘结剂将砖块黏结在一起。
以上是一些常见的陶瓷成型技法,根据制作的需要和设计的要求,可以灵活运用这些技法进行陶瓷制作。
陶瓷原位凝固胶态成形基本原理及工艺过程
陶瓷原位凝固胶态成形基本原理及工艺过程陶瓷作为一种重要的结构和功能材料,被广泛应用于化工、冶金、电子、机械、航空、航天、生物等各个领域。
陶瓷材料成型是为了得到内部均匀和高密度的坯体,提高成型技术是制备高性能陶瓷材料的关键步骤。
不同形态的陶瓷粉体应用不同的成型方法。
如何选择适宜的成型方法,主要取决于对陶瓷材料的性能要求和陶瓷粉体的自身性质(如颗粒尺寸、分布、表面积),下面小编简要介绍几种陶瓷材料成型工艺。
陶瓷材料成型工艺主要分为胶态成型工艺、固体无模成型工艺、气相成型工艺等。
认识陶瓷材料成型工艺一、胶态成型工艺1、挤压成型挤压成型是指将陶瓷粉体、粘结剂、润滑剂等与水均匀混合,然后将塑性物料挤压出刚性模具即可得到管状、柱状、板状以及多孔柱状成型体。
挤压成型优点是:工艺过程简单、适合工业化生产。
缺点是:物料强度低、容易变形,并可能产生表面凹坑和起泡、开裂以及内部裂纹等缺陷。
挤压成型广泛应用于传统耐火材料如炉管、护套管以及一些电子材料的成型生产。
2、压延成型压延成型是指将陶瓷粉体、添加剂和水混合均匀,然后将塑性物料经两个相向转到滚柱压延,而成为板状素坯的成型方法。
压延法成型优点是:密度高,适于片状、板状物件的成型。
3、注射成型陶瓷注射成型是借助高分子聚合物在高温下熔融、低温下凝固的特性来进行成型的,成型之后再把高聚物脱除。
注射成型优点是:可成型形状复杂的部件,并且具有高的尺寸精度和均匀的显微结构。
缺点是:模具设计加工成本和有机物排除过程中的成本比较高。
目前,注射成型新技术主要有水溶液注射成型和气相辅助注射成型。
(1)水溶液注射成型水溶液注射成型采用水溶性的聚合物作为有机载体,很好的解决了脱脂问题。
水溶液注射成型技术优点是:自动化控制水平高,而且成本低。
(2)气体辅助注射成型气体辅助注射成型是把气体引入聚合物熔体中而使成型过程更容易进行。
适合于腐蚀性流体和高温高压下流体的陶瓷管道成型。
4、注浆成型注浆成型工艺是利用石膏模具的吸水性,将制得的陶瓷粉体浆料注入多孔质模具,由模具的气孔把浆料中的液体吸出,而在模具中留下坯体。
陶瓷成型技术 ppt课件
▪ 此外,流延成型技术还可以 用于造纸、塑料和涂料等行 业。
▪ 该工艺是由Glenn N. Howatt 于1947 年首次提出并于1952 年获得专利。
流延成形原理
陶瓷粉未 (烧结助剂)
溶剂 粘结剂
一次球磨 二次球磨
▪ 粉料成型 粉料含水量或其它溶剂≤8%
选择成型方法最基本的依据
➢ 产品的形状、大小和厚薄等。一般情况下,简单的回转 体宜用可塑法中的滚压法或旋压法;大件且薄壁产品可 用注浆法;板状和扁平状产品,宜用压制法。
➢ 坯料的工艺性能。可塑性能良好的坯料宜用可塑法;可 塑性能较差的坯料可选择注浆法或压制法。
工艺流程
▪ 单体AM:丙烯酰胺 ▪ 交联剂MBAM :亚甲基双丙烯酸胺 ▪ 分散剂:小、大分子电解质非电解质 ▪ 引发剂:过硫酸铵 ▪ 催化剂:四甲基乙二胺TEMED
链引发反应
▪ 初级自由基M·
单体自由基M·
链增长反应
单体
链终止反应
浆料成型的共同难点
▪ 高固相、低粘度浆料的分散与稳定悬浮。
凝胶铸模成型工艺特点
▪ 成形坯体强度高,可机械加工成形状复杂 的部件20MPa~40 MPa ;
▪ 有机物含量少,排胶较易; ▪ 净尺寸成型,表面光洁,可避免或减少烧
成后的加工; ▪ 陶瓷浆料具有很高的固相体积分数,一般
大于50vol%; ▪ 由于陶瓷颗粒原位凝固,成形坯体内部均
匀,缺陷少,保证烧结后材料Байду номын сангаас高可靠性。
➢ 产品的产量和质量要求。产量大宜用可塑法或压制法, 产量小可用注浆法;产品尺寸要求高时用压制法,产尺 寸规格要求不高时用注浆法或手工可塑成型。
陶瓷的三大成型方法
陶瓷的三大成型方法
陶瓷是一种古老的工艺品,制作陶瓷的方法也有很多种。
在这里,我们将介绍陶瓷的三大成型方法:手工制作、轮盘制作和压制制作。
手工制作是最传统的制作陶瓷的方法之一。
这种方法需要使用手工工具,如刀子、刮刀和模具等,将陶泥塑成所需要的形状。
手工制作需要一定的技巧和经验,但可以制作出非常独特和精美的陶瓷作品。
轮盘制作是一种使用陶瓷轮盘的制作方法。
这种方法需要将陶泥放在轮盘上,然后利用手的力量使轮盘旋转。
在旋转的同时,使用手工工具将陶泥塑成所需要的形状。
这种方法可以制作出形状规整、大小一致的陶瓷作品。
压制制作是一种使用陶瓷模具的制作方法。
这种方法需要将陶泥放在模具内部,然后使用手的力量将陶泥压实。
在陶泥变硬之后,将陶瓷从模具中取出。
这种方法可以制作出形状相同、大小一致的陶瓷作品。
除了这三种成型方法外,还有其他的制作方法,如注模制作、挤出成型等。
每种方法都有其独特的优点和缺点,可以根据需要选择适合自己的制作方法。
无论使用哪种制作方法,制作陶瓷都需要注意以下几点:
1. 选择好的陶泥。
陶泥质地、水分含量等因素都会影响成型效果。
2. 考虑好陶瓷的用途。
不同用途的陶瓷需要不同的形状、大小和材质等。
3. 注意细节。
陶瓷的细节处理非常重要,如刻线、打磨等。
4. 控制好温度和湿度。
陶瓷制作需要一定的温度和湿度,需要注意控制好这些因素。
总的来说,陶瓷制作需要一定的技巧和经验,但是也需要耐心和细心。
只有这样,才能制作出精美的陶瓷作品。
陶瓷成型工艺
粒度和粒度分布 压制大的坯件,粒料可适当粗些,较
小的坯件,粒料需稍细。粒度不当,成型 的坯件密度低,强度差。粒料过细,坯件 易出现起层(层裂)现象。 粒料的流动性
粒料的自然息角α越小,流动性越好。
第十三章成型原理与成型技术
13.3.2干压成型方法 (1)单向加压 (2)双向加压
13.3.3干压成型应注意的问题 坯件的密度称为成型密度。成型密度
愈均匀愈好。 控制因素: (1)成型压力的大小 (2)加压速度与保压时间
第十三章成型原理与成型技术
13.3.4干压成型的特点
由于坯料中含水或其它粘合剂比较少,干压 成型的坯体致密度高,尺寸比较精确,烧成收缩 小,瓷件的机械强度高,电性能好。主要用于圆 形、薄片状的简单形状制品。
第十三章成型原理与成型技术
13.4.3热等静压成型 对坯体加温加压同时进行,陶瓷致密度
更高.特点:
(1)适于压制形状复杂、大件且细长的新型 陶瓷制品。 (2)湿式等静压容器内可同时放入几个模具, 压制不同形状的坯体。 (3)可以任意调节成型压力。 (4)压制产品质量高,烧成收缩小,坯件致 密,不易变形。 (5)设备成本高,湿式等静压成型不易自动 化生产,生产效率不高。
第十三章成型原理与成型技术
第十三章成型原理与成型技术
13.1 注浆成型
它是利用石膏吸水性的一种成形方法。 此法适于生产一些形状复杂且不规则、 外观尺寸要求不严格、壁薄及大型厚胎 的制品。
对注浆成型所用的料浆,必须具备如 下性能:
流动性、稳定性(即不易沉淀和分 层)、触变性要小、含水量尽可能少、 渗透性要好、脱膜性要好、尽可能不含 气泡。
第十三章成型原理与成型技术
13.6注射成型
陶瓷成型技术
项目1:注浆成型技术
一、注浆成型 传统的定义:在石膏模的毛细管力作用下,含有一 定水分的粘土泥浆脱水硬化、成型的过程。 目前:将所有基于坯料具有一定液态流动性的成型 方法统归为注浆成型。 工艺特点: (1)适于成型各种产品,形状复杂、不规则、薄、 体积较大而且尺寸要求不严的器物,如花瓶、汤碗、 椭圆形盘、茶壶等。 (2)坯体结构均匀,但含水量大且不均匀,干燥 与烧成收缩大。
防止粉化的方法有: ①适当降低模型的干燥速度,使水分能够从模型四 周均匀地蒸发; ②采取提前合模的办法,夜间让模型整体干燥,因 模型湿不宜提前合模的,可在芯子上部盖塑料布, 以防止大量的水分从顶点蒸发; ③待模型的外吃浆面刮去一层,增加透气性,使水 分向外吃浆面蒸发。
5、延长石膏模型的使用寿命 1)石膏模型有一定的使用寿命,一般可塑成型用 模型的使用寿命约100-250次,注浆成型用模型只 有50-150次。其损坏原因主要有以下三方面:其 一是模型本身强度不高,易被碰裂或压裂;其二是 模型工作面被坯料中泥粒磨损而报废;其三是注桨 用模型由于模型与坯料桨中电解质起休化学反应造 成模型的毛细孔中与表面上产生硫酸钠析晶,而降 低吸水能力。
石膏模的寿命不但取决于合理的使用,还与制模的 石膏质量和操作工艺过程有关。如石膏粉炒温度过 高或过低,石膏粉颗粒粗大,浇注时加水过多,混 合不均匀,制备好的石膏粉放在潮湿的地方等情况 均会影响模型使用寿命。 2)为了延长石膏模的使用寿命,应正确掌握制造 模型的工艺操作和合理使用外,还可从提高石膏模 的机械强度入手。
各类产品尽管加工方法不同,但是坯体修整是必要 的,不可忽视的,否则就不能保证瓷器半成品质量。 在修坯中也要防止坯体产生缺陷,并修整那些能修 整的带缺陷的坯体。 修坯分为干修和湿修两种方式。 湿修:坯体的水分16~19%。 干修:坯体的水分 < 2%。
陶瓷成型方法
2、热压铸成型工艺
3、热压铸成型工艺 主要工艺参数:
(1) 腊浆温度:60~75℃,温度升 高,则腊浆的粘度下降,坯体致 密,但冷却收缩相应大。温度过 低,则易出现欠注、皱纹等缺陷。 (2) 钢模温度。决定坯体冷却凝固 的速度。一般为20~30℃。 (3) 成型压力:与浆桶深度、料浆 性能有关。压力升高,坯体的致 密度增加,坯体的收缩程度下降。 一般可以采用0.3~0.5 MPa。
3、强化注浆成型方法
(注浆方法的改进)
在注浆过程中人为地施加外力,加速注浆过程的进行,使吸浆 速度和坯体强度得到明显改善的方法。 1) 真空注浆 模具外抽真空,或模具在负压下成型,造成模具内外压力差, 提高成型能力,减小坯体的气孔和针眼。
2)
离心注浆
使模型在旋转情况下进浆,料浆在离心力的作用下紧靠 模壁形成致密的坯体。气泡较轻,易集中在中间最后破 裂排出,故可提高吸浆速度与制品质量。要求:泥浆中 的颗粒分布范围窄,否则大颗粒集中在靠近模型的坯体 表面,而小颗粒集中在坯体内面,造成坯体组织不均匀, 收缩不一致。
2. 滚压成型的主要控制因素 (1) 对泥料的要求:水分低、可塑性好。成型时模具 既有滚动,又有滑动,泥料主要受压延力的作用。要求有 一定的可塑性和较大的延伸量。可塑性低,易开裂;可塑 性高,水分多易粘滚头。阳模滚压和阴模滚压对泥料的要 求有差别。阴模滚压受模型的承托和限制,可塑性可以稍 低,水分可稍多。 (2) 滚压过程控制:分压下(轻)、压延(稳)、抬起 (慢)阶段。 (3) 主轴转速(n1)和滚头转速(n2) :控制生产效率; 对坯料的施力形式,控制坯体的密度均匀和表面光洁。 滚压头的温度热滚压:100~130℃,在泥料表面产生一 层气膜,防止粘滚头,坯体表面光滑。冷滚压:可用塑料 滚压头,如聚四氟乙烯。
陶瓷材料成型方法
陶瓷材料成型方法
陶瓷材料的成型方法有多种,以下是三种主要的方法:
1. 可塑法成型:在外力作用下,使具有可塑性的坯料发生塑性变形而制成坯体的方法。
具体分为手工成形和机械成形两大类。
手工成形如雕塑、印坯、拉坯、手捏等,多用于艺术陶瓷的制造。
而机械成形如旋压和滚压成形,则多用于盘、碗、杯碟等制品的生产。
此外,还有其他陶瓷工业中采用的挤制、车坯、压制、轧膜等可塑成形方法。
2. 注浆法成型:利用多孔模型的吸水性,将泥浆注入其中而成形的方法。
这种成形方法适应性强,凡是形状复杂,不规则的薄壁、厚胎、体积较大且尺寸要求不严的制品都可用注浆法成型。
例如日用陶瓷中的花瓶、汤碗、椭圆形盘、茶壶手柄等都可采用注浆法成型。
3. 压制法成型:利用压力将置于模具内的粉料压紧至结构紧密,成为具有一定形状和尺寸的坯体的成形方法。
此外,还有其他的成型方法,如干压成型、等静压成型等,可以根据不同的需求选择合适的成型方法。
陶瓷基本知识——陶器成型的六种方法
陶器成型的六种方法商·白陶刻饕餮纹双系壶陶器的成型方法有多种,它有一个不断进步的发展过程。
根据考古研究,已知的制陶方法有:1.捏制;2.泥片贴筑法手制;3.泥条盘筑法手制;4.轮制;5.模制;6.雕塑法手制等。
也许还有别的某种古代制陶方法,只是尚未考证出来,那就有待今后的发现。
1.捏制是最初的制陶方法,也是最简便容易的方法,也就是用手捏成形状,属于手制的一种。
捏制方法在小型陶塑中经常使用,捏制的器皿比较少见,往往是粗糙的、不规整的,也比较小型。
在其他进步方法大量使用的情况下,捏制也偶尔采用,只是用于不需要太讲究的陶器上,尤其是陶塑。
晚期陶塑如果仅仅只是捏制,没有采用雕塑方法,可以反映出制作的草率、随便,甚至可能缺乏工艺价值。
2.泥片贴筑法是一种较早使用的手制方法,它是用捏制的粘湿的泥片,在一个类似内模的物体外面,一块一块敷贴成陶器整体,一般是从下往上敷贴,至少以两层薄片贴合起来,有的多达数层。
有学者干脆认为它是一种模制法,但实际上同模制方法还是有明显区别的,所谓的内模,其实并不是模子,而应该是一种陶垫。
在外表加工上,也已使用了陶拍和抹子。
因而这已是初具成熟的方法,看来并不是最原始的。
从考古出土的陶器上观察,可以见到陶器上时有片块状剥落现象,在陶片上可看出成层挤压现象。
这种方法成型的陶器,常显厚重,形状不太规则,口沿也不很整齐。
考古发现和研究表明,在我国距今七八干年以前的新石器时代早期文化中,普遍都是采用这种泥片贴筑的制陶术。
这种制陶方法的发现和确认,也只是在七八十年代以来,大批早期新石器时代文化遗存被认识和发掘出土之后,才被考古学家考证的。
泥片贴筑法大约在距今六七千年左右的时候,逐渐为新起的泥条盘筑法制陶术所取代。
3.泥条盘筑法是继泥片贴筑方法之后,较为进步的一种陶器手制方法,它是较广泛持久使用的制陶术之一。
此法是将泥料做成泥条,然后从下至上盘绕成型,再用陶垫、陶拍、陶抹等工具抵压、抹拭、仔细加工。
先进陶瓷的6种新型快速烧结技术
一、激光烧结技术激光烧结技术是一种利用激光能量对陶瓷颗粒进行瞬间加热的新型烧结技术。
通过激光束在陶瓷颗粒表面瞬间产生高温,使颗粒迅速烧结成型,并且能够精确控制烧结过程中的温度和时间,实现快速高效的烧结。
二、微波烧结技术微波烧结技术利用微波照射对陶瓷粉体进行加热,通过高频电磁波与材料分子之间的相互作用,使陶瓷颗粒迅速升温并烧结成型。
微波烧结技术具有加热均匀、能耗低、速度快等优点,尤其适用于复杂形状、精密结构的陶瓷制品制备。
三、等离子烧结技术等离子烧结技术是利用等离子体对陶瓷颗粒进行高速撞击和加热的技术。
通过在陶瓷粉末表面产生等离子体,并将其能量传递给陶瓷颗粒,从而使颗粒快速烧结成型。
等离子烧结技术具有烧结速度快、能耗低、可以烧结高温陶瓷材料等优点。
四、压电陶瓷快速烧结技术压电陶瓷快速烧结技术是一种利用压电作用对陶瓷颗粒进行紧致烧结的技术。
通过施加外加电场,使陶瓷颗粒表面发生压电效应,从而实现颗粒的紧致烧结,烧结速度大大提高,同时制备出的陶瓷制品密度高、性能卓越。
五、等离子喷涂技术等离子喷涂技术是一种利用等离子体对陶瓷粉末进行快速烧结成型的技术。
通过等离子喷涂装置将陶瓷粉末与等离子体混合后,在高温高速气流的作用下迅速烧结成型。
等离子喷涂技术不仅可以实现陶瓷材料的快速烧结,还能够制备出具有优异性能的陶瓷涂层。
六、电磁场烧结技术电磁场烧结技术是一种利用电磁场对陶瓷颗粒进行加热和烧结的技术。
通过在陶瓷颗粒周围建立强磁场或者强电场,使颗粒表面迅速加热并烧结成型。
电磁场烧结技术具有能耗低、烧结速度快、制品性能优异等特点,尤其适用于纳米陶瓷材料的制备。
先进陶瓷的快速烧结技术主要包括激光烧结、微波烧结、等离子烧结、压电陶瓷快速烧结、等离子喷涂和电磁场烧结等多种技术。
这些新型烧结技术都具有烧结速度快、能耗低、制品性能优异等特点,对于提高陶瓷制品的生产效率、降低生产成本、改善产品性能具有重要意义。
随着科技的不断发展和进步,相信这些先进陶瓷的新型快速烧结技术在未来会得到更广泛的应用,为陶瓷制造业带来新的发展机遇。
陶瓷的五种成型方法
陶瓷的五种成型方法陶瓷是一种广泛应用于日常生活和工业领域的材料,成型是陶瓷制作的重要环节。
本文将介绍陶瓷的五种成型方法,包括手工成型、模具成型、轮盘成型、注浆成型和挤出成型。
一、手工成型手工成型是最古老、最传统的陶瓷成型方法之一。
通过手工将陶泥塑造成所需形状,然后进行干燥和烧制。
手工成型的优点是灵活性强,可以根据需求进行自由创作,但是生产效率较低。
二、模具成型模具成型是一种常用的陶瓷成型方法。
首先制作出所需形状的模具,然后将陶泥放入模具中,经过压实、挤压等工艺,使陶泥成型。
模具成型的优点是生产效率高,形状一致,但是对于复杂形状的陶瓷制品较难实现。
三、轮盘成型轮盘成型是一种利用陶瓷轮盘进行成型的方法。
陶泥放在旋转的轮盘上,通过手工操作使陶泥成型。
轮盘成型的优点是成型速度快,形状规整,但是对于大型陶瓷制品不适用。
四、注浆成型注浆成型是一种利用注浆机进行成型的方法。
将陶泥制成浆状,通过注浆机注入到模具中,经过一段时间的固化后,取出成型的陶瓷制品。
注浆成型的优点是生产效率高,制品表面光滑,但是对于细节丰富的陶瓷制品较难控制。
五、挤出成型挤出成型是一种利用挤出机进行成型的方法。
将陶泥制成柱状,通过挤出机的压力将陶泥挤出成所需形状。
挤出成型的优点是生产效率高,制品成型快速,但是对于复杂形状的陶瓷制品较难实现。
总结起来,陶瓷的成型方法包括手工成型、模具成型、轮盘成型、注浆成型和挤出成型。
不同的成型方法适用于不同的陶瓷制品,根据需求选择合适的成型方法可以提高生产效率和产品质量。
陶瓷制品的成型过程需要经过多道工序,包括制模、成型、干燥和烧制等,每一道工序都需要严格控制,以确保最终的陶瓷制品质量。
希望通过本文的介绍,能够让读者对陶瓷的成型方法有更深入的了解。
陶瓷的成型方法
陶瓷的成型方法陶瓷是一种广泛应用的材料,它在生活、建筑、工业等方面都有着重要的作用。
而陶瓷的成型方法是制作陶瓷制品的关键步骤之一。
本文将介绍几种常见的陶瓷成型方法。
1. 手工塑型手工塑型是最古老、最基础的陶瓷成型方法之一。
它通过手工将陶土塑造成所需的形状。
首先,将陶土揉搓成一定的软硬度,然后使用手指、工具等将其塑造成所需的形状。
这种方法制作的陶瓷制品具有独特的手工感,常见的有陶瓷花盆、陶瓷雕塑等。
2. 旋转成型旋转成型是一种利用旋转机械进行成型的方法。
在旋转成型机上,将陶土放置在转盘上,通过转动盘面和手工塑造的方式,将陶土成型。
这种方法可以制作出各种形状的陶瓷制品,如碗、盘、杯等。
旋转成型制作的陶瓷制品形状规整,表面光滑。
3. 注塑成型注塑成型是一种利用模具进行成型的方法。
首先,将陶土制作成一定的浆状,然后将其注入模具中,经过一定的压力和时间,陶土在模具中成型。
注塑成型可以制作出复杂形状的陶瓷制品,如花瓶、餐具等。
这种方法制作的陶瓷制品精度高,形状规整。
4. 压制成型压制成型是一种利用压力进行成型的方法。
将陶土放置在模具中,然后使用压力机对其进行压制,使其成型。
压制成型适用于制作厚度较大的陶瓷制品,如砖块、瓷砖等。
这种方法制作的陶瓷制品坚固耐用,可以应用于建筑和装饰领域。
5. 混料成型混料成型是一种将陶土与其他材料混合后进行成型的方法。
在陶土中加入一定比例的其他材料,如石英砂、长石等,然后进行搅拌、研磨等操作,最后进行成型。
混料成型可以改善陶瓷制品的性能,如增加强度、改善耐磨性等。
这种方法制作的陶瓷制品具有多样化的特点,可以适应不同的需求。
以上是几种常见的陶瓷成型方法,每种方法都有其适用的范围和特点。
不同的成型方法可以制作出各种形状、功能和用途的陶瓷制品。
在实际应用中,根据需要选择合适的成型方法,可以有效提高陶瓷制品的质量和生产效率。
随着科技的发展,陶瓷的成型方法也在不断创新和完善,为人们带来更多的可能性。
陶瓷成型工艺
陶瓷成型工艺一、干压成型干压成型又称模压成型,是最常用的成型方法之一,也是手机陶瓷背板主流的成型工艺之一,小米MIX系列的陶瓷后盖都是干压成型的。
干压成型是将经过造粒、流动性好,颗粒级配合适的粉料,装入金属模腔内,通过压头施加压力,压头在模腔内位移,传递压力,使模腔内粉体颗粒重排变形而被压实,形成具有一定强度和形状的陶瓷素坯。
图单向和双向加压时压坯密度沿高度的分布,(a)单向加压,(b)双向加压二、流延成型流延成型(tepe-casting)又称为刮刀成型。
它的基本原理是将具有合适黏度和良好分散性的陶瓷浆料从流延机浆料槽刀口处流至基带上,通过基带与刮刀的相对运动使浆料铺展,在表面张力的作用下形成具有光滑上表面的坯膜,坯膜的厚度主要由刮刀与基带之间间隙来调控。
坯膜随基带进入烘干室,溶剂蒸发有机黏结剂在陶瓷颗粒间形成网络结构,形成具有一定强度和柔韧性的坯片,干燥的坯片与基带剥离后卷轴待用。
然后可安所需形状切割,冲片或打孔,最后经过烧结得到成品。
流延成型工艺可以分为非水基流延成型、水基流延成型、凝胶流延成型等。
流延成型制备陶瓷基片工艺包括浆料制备、流延成型、干燥、脱脂、烧结等工序,其中最关键的是浆料的制备和流延工艺的控制。
图流延成型法制备陶瓷基片的工艺流程图三、注射成型陶瓷注射成型(ceramic injection molding,CIM),是将聚合物注射成型方法与陶瓷制备工艺相结合而发展起来的一种制备陶瓷零部件的新工艺。
陶瓷注射成型的制造过程主要包括四个环节:(1)注射喂料的制备:将合适的有机载体与陶瓷粉末在一定温度下混炼、干燥、造粒,得到注射用喂料;(2)注射成型:混炼后的注射混合料于注射成型机内被加热转变为粘稠性熔体,在一定的温度和压力下高速注入金属模具内,冷却固化为所需形状的坯体,然后脱模;(3)脱脂:通过加热或其它物理化学方法,将注射成型坯体内的有机物排除;(4)烧结:将脱脂后的陶瓷素坯在高温下致密化烧结,获得所需外观形状、尺寸精度和显微结构的致密陶瓷部件。
陶瓷制作中常见的成型方法
陶瓷制作中常见的成型方法一、引言陶瓷制作是一项历史悠久且技艺精湛的艺术。
随着科技的发展,陶瓷制作的技术和工具也在不断进步,但成型作为其中最关键的环节之一,其重要性始终未变。
本文将对陶瓷制作中常见的成型方法进行详细探讨,以期为相关领域的专业人员提供有价值的参考。
二、陶瓷制作中的常见成型方法1.轮制成型:轮制成型是最古老且最常见的陶瓷成型方法之一。
它是通过轮盘转动,利用陶泥在轮盘上的粘性和惯性,将陶泥拉成所需的形状。
轮制成型可以制作出各种大小、形状的陶瓷制品,如碗、盘、罐等。
2.捏塑成型:捏塑成型是一种通过手工捏制和塑造陶泥的成型方法。
这种方法的优点是自由度较高,可以制作出形态各异的艺术品。
但缺点是生产效率较低,且对技术要求较高。
3.压膜成型:压膜成型是一种利用模具成型的陶瓷制作方法。
首先将陶泥放入模具中,然后施加压力,使陶泥在模具内壁形成所需的形状。
压膜成型的优点是可快速复制大量形状一致的陶瓷制品,尤其适用于生产标准化、规模化的产品。
4.注浆成型:注浆成型是一种将浆料注入模型内形成陶瓷坯体的方法。
浆料由陶泥和水混合制成,具有一定的流动性。
当浆料注入模型后,水分蒸发,留下坯体。
注浆成型的优点是可快速制备大型坯体,适用于生产量大、形状简单的陶瓷制品。
5.热压成型:热压成型是一种利用热压工艺将陶泥压制成型的工艺方法。
该方法能够在较低的压力下制备出密度高、机械强度大的陶瓷制品。
同时,热压成型能够有效地减少坯体中的气泡和裂纹,提高产品质量。
三、成型方法的比较与选择在选择陶瓷成型方法时,需综合考虑以下因素:1.产品形状和尺寸:不同成型方法适用于不同形状和尺寸的陶瓷制品。
例如,轮制成型适用于制作圆形或扁形的陶瓷制品;捏塑成型适用于制作形态各异的艺术品;压膜成型适用于复制大规模、标准化生产的陶瓷制品;注浆成型适用于制备大型、形状简单的陶瓷坯体;热压成型适用于生产高密度、高质量的陶瓷制品。
2.生产效率和成本:不同成型方法的生产效率和成本各不相同。
陶瓷成型技术教案模板范文
课时:2课时年级:初中教学目标:1. 让学生了解陶瓷成型技术的原理和过程。
2. 培养学生的动手操作能力和审美能力。
3. 激发学生对陶瓷艺术的兴趣。
教学重点:1. 陶瓷成型技术的原理和过程。
2. 陶瓷成型的基本方法。
教学难点:1. 陶瓷成型过程中的细节处理。
2. 学生在操作过程中的安全问题。
教学准备:1. 陶瓷成型工具:模具、滚筒、刮刀等。
2. 陶瓷原料:高岭土、水等。
3. 课件、视频等教学资源。
教学过程:第一课时一、导入1. 通过展示陶瓷艺术品,激发学生对陶瓷艺术的兴趣。
2. 提问:陶瓷是如何制成的?让学生思考陶瓷成型的过程。
二、新课讲授1. 介绍陶瓷成型技术的原理和过程。
2. 讲解陶瓷成型的基本方法,如:手捏成型、模具成型、滚筒成型等。
3. 展示不同成型方法的特点和适用范围。
三、演示操作1. 教师演示陶瓷成型过程,让学生观察并记录。
2. 强调成型过程中的细节处理,如:模具的选择、泥料的湿度等。
四、学生操作1. 学生分组,每组选用一种成型方法进行实践操作。
2. 教师巡回指导,解答学生在操作过程中遇到的问题。
第二课时一、复习导入1. 回顾上节课所学内容,提问学生对陶瓷成型技术的理解。
2. 让学生分享自己在操作过程中的心得体会。
二、拓展延伸1. 介绍陶瓷艺术的种类和特点,如:青花瓷、彩瓷等。
2. 让学生欣赏不同种类的陶瓷作品,培养审美能力。
三、实践操作1. 学生根据所学知识,选择一种自己喜欢的陶瓷成型方法进行创作。
2. 教师指导学生完成作品,并对作品进行点评。
四、总结评价1. 让学生展示自己的作品,分享创作心得。
2. 教师对学生的作品进行评价,肯定优点,指出不足。
3. 强调陶瓷成型技术的重要性,鼓励学生在生活中发现美、创造美。
教学反思:本节课通过讲解、演示、实践等多种形式,让学生了解了陶瓷成型技术的原理和过程,培养了学生的动手操作能力和审美能力。
在教学过程中,要注意以下几点:1. 注重理论与实践相结合,让学生在实践中掌握知识。
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陶瓷成型技术摘要: 成型技术是制备陶瓷材料的一个重要环节。
陶瓷制造经历数千年历史,直到20世纪中叶因为烧结理论的创立获得了飞速发展。
上世纪七八十年代关于超细粉体制备和表征的发展,促使陶瓷工艺第二次大发展。
当前阻碍陶瓷材料进一步发展的关键之一是成型工艺技术没有突破.压力成型不能满足形状复杂性和密度均匀性的要求。
本文评述了国内外陶瓷现代成型技术,讨论了上述成型方法的基本原理和特点。
关键词:陶瓷, 成型, 技术,进展一引言成型工艺是陶瓷材料制备过程的重要环节之一,在很大程度上影响着材料的微观组织结构,决定了产品的性能、应用和价格[1]。
过去,陶瓷材料学家比较重视烧结工艺,而成型工艺一直是个薄弱环节,不被人们所重视。
现在,人们已经逐渐认识到在陶瓷材料的制备工艺过程中,除了烧结过程之外,成型过程也是一个重要环节。
在成型过程中形成的某些缺陷(如不均匀性等)仅靠烧结工艺的改进是难以克服的,成型工艺已经成为制备高性能陶瓷材料部件的关键技术,它对提高陶瓷材料的均匀性、重复性和成品率,降低陶瓷制造成本具有十分重要的意义。
本文简单回顾了陶瓷成型方法的发展及技术特点。
二成型方法1 胶态浇注成型[2]胶态浇注成型是将具有流动性的浆料制成可自我支撑形状的一种成型方法。
该法利用浆料的流动性,使物料干燥并固化后得到一定形状的成型体。
主要包括以下几种方法:①注浆成型(Slip Casting)是将浆料注入具有渗透性的多孔模具(如石膏)中,模具内部的形状即为所需要的素坯形状,利用多孔模具的毛细管力而使液体排除,从而固化。
注浆成型的模具要具有一定的强度,吸水性好,吸水速度适中。
注浆成型工艺成本低,过程简单,易于操作和控制,但成型形状粗糙,注浆时间较长,坯体密度、强度也不高。
80年代中期,人们在传统注浆成型的基础上,相继发展产生了新的压滤成型(Pressure Filtration)和离心注浆成型(Centrifugal Casting),借助于外加压力和离心力的作用,来提高素坯的密度和强度,而且几乎不需要使用有机添加剂,因而避免了注射成型中复杂的脱脂过程,但由于坯体均匀性差,因而不能满足制备高性能高可靠性陶瓷材料的要求②流延成型(Tape Casting)〔1-2〕也称带式浇注,或刀片法(Doctor-blade)。
它是将粉料与塑化剂混合得到可流动的粘稠浆料,然后将浆料均匀地流到或涂到转动着的基带上,或用刀片均匀地刷到支撑面上,形成浆膜,干燥后得到一层薄膜,带膜厚度一般为0.01-1mm。
60年代中期,由Wentworth等首次将流延法用于铁电材料的浇注成型。
此外,它还被广泛用于多层陶瓷、电子电路基板、压电陶瓷等器件的生产中。
随着工业上对更大尺寸、更复杂形状陶瓷零部件需求的不断提高,用注射成型等传统的成型技术来制造已难以实现。
它们都受到来自部件壁厚和复杂程度等方面的严重限制。
围绕提高陶瓷材料的均匀性和可靠性问题,人们在传统成型工艺的基础上进行了不断深入的研究,并在90年代初期出现了一系列令人耳目一新的原位凝固成型工艺,其中最具代表性也是目前研究最活跃的两种成型方法是注凝成型和直接凝固注模成型,此外还有胶态振动注模成型、温度诱导絮凝成型等,原位凝固成型工艺受到了普遍的重视。
③注凝成型(Gel Casting)本世纪80年代后期,由于昂贵的生产成本而使陶瓷材料领域陷入窘境。
在这种情况下,美国橡树岭国家重点实验室(Oak Ridge National Laboratory)开展了陶瓷成型方法的研究,并于90年代初发明了一种新颖的陶瓷成型技术—注凝成型。
注凝成型是在悬浮介质中加入乙烯基有机单体,然后利用催化剂和引发剂通过自由基反应使有机单体进行交联,坯体实现原位固化。
其显著优点是浆料固体含量高(一般不低于50vol.%),坯体强度高,便于机械加工,而机械加工对于难加工的陶瓷材料来说往往具有十分重要的意义,因此该成型方法一经产生便受到人们的青睐。
在美国和日本该工艺的研究已被列入陶瓷新材料的发展和研究计划。
但其致命缺点是干燥条件苛刻,即使在室温和高湿度条件下长时间干燥,坯体仍易于开裂,而且工艺的自动化程度也不高。
目前,注凝成型技术在以橡树岭为代表的众多研究机构的广泛深入的研究下,已取得了丰硕的成果。
国内清华大学、北京航空航天大学、北京建材院和上硅所等单位也已开展了这方面的研究,并取得了很大进展。
④直接凝固注模成型(Direct Coagulation Casting-DCC)在注凝成型工艺产生两年以后,瑞士苏黎世联邦技术学院Gauckler教授的研究小组将生物酶技术、胶态化学与陶瓷工艺学相结合发明了一种全新概念的净尺寸原位陶瓷成型技术—直接凝固注模成型(简称DCC)。
该成型方法不需或只需少量的有机添加剂(小于1wt.%),坯体不需脱脂,坯体密度均匀,相对密度较高,而且可成型大尺寸复杂形状的陶瓷部件,但其坯体强度往往不够高。
目前,Gauckler等人已将DCC方法用于氧化铝陶瓷的成型并得到了性能优异的制品,在国内清华大学和上硅所也于近年来先后开始从事氮化硅、碳化硅等陶瓷材料的DCC成型研究,虽然都取得了一些成果,但总的来看,研究还不够深入,认识还不够全面,尤其在产品工业化方面还有很大的差距。
⑤胶态振动注模成型(Colloidal Vibration Casting)胶态振动注模成型是1993年由California大学Santa Barbara分校nge教授发明的一种胶态成型技术。
它是将制备好的含有高离子强度的稀悬浮体(20-30vol.%)通过压滤或离心获得高固相含量的坯料,然后在振动作用下进行浇注,而后实现原位固化。
该成型方法可实现连续化生产,并且可成型复杂形状的瓷部件,但素坯强度较低,脱模时坯体易于开裂和变形。
⑥温度诱导絮凝成型(Temperature Induced Flocculation)温度诱导絮凝成型是由瑞典表面化学研究所的L.Bergstrom教授发明的一种净尺寸胶态成型技术。
它是利用胶体的空间位阻稳定进行成型的。
首先选择一种特殊的在有机溶剂中的溶解度随温度变化的分散剂,加入浓悬浮体中,其一端吸附在颗粒表面,另一端伸展入溶剂中,起到空间稳定粉料的作用。
然后将分散好的高固含量浆料注模后,随着温度的降低,分散剂在溶剂中的溶解度下降,逐渐失去分散能力,从而实现浆料的原位固化。
该成型方法的最大优点是废料可回收重复使用,但这种分散剂对于不同的陶瓷体系有很大的局限性。
2 流延成型流延成型是制备层状陶瓷薄膜的一种成型方法。
这种成型方法可以制作厚度小于0.05mm 的薄膜,能制备电容器、热敏电阻、铁氧体和压电陶瓷坯体,特别有利于生产混合集成电路基片等制品。
流延成型的工作原理是:将细分散的陶瓷粉料悬浮在由溶剂、增塑剂、粘接剂和悬浮剂组成的无水溶液中,成为可塑且能流动的料浆。
当料浆在刮刀下流过时,便在流延机的运输带上形成薄层的坯带,坯带缓慢向前移动,等到溶剂逐渐挥发后,粉料固体微粒便聚集在一起,形成较为致密的、似皮革柔韧的坯带,再冲压出一定形状的坯体。
薄膜的厚薄与刮刀至基面的间距、基带运动速度、浆料粘度及加料漏斗内浆面的高度有关。
3 离心沉积成型[1]离心沉积成型,是一种制备板状、层状纳米多层复合材料的方法。
其原理是不同的浆料依次在离心力的作用下一层层地均匀沉积成一个整体也可利用颗粒大小或质量的不同沉积出各层不同性质的材料。
采用离心沉积成型层状材料具有以下特点通过沉积不同的材料,可以改善材料的韧性沉积的各层可以是电、磁、光性质的结合,具有多功能性可以制成各向异性的新型材料。
4 电泳沉积成型[1]电泳沉积成型是利用直流电场促使带电颗粒发生迁移, 进而沉积到极性相反的电极上而成型。
沉积过程中在电泳迁移的作用下颗粒间的距离缩短,吸引力起主要作用,浆料的稳定分散性开始失去,粉体颗粒逐渐沉积到电极上。
分为颗粒电泳迁移和颗粒在电极上放电沉积两个相继的过程,为了使颗粒能单独沉淀到电极上而不受其他带电颗粒的影响,需要陶瓷浆料具有很好的分散性。
研究在水溶液中电泳沉积复合材料,通过调整溶液和工艺参数分别控制和沉积的厚度,制备出复合层厚度无翘曲陶瓷复合材料,同时减少了环境污染等,通过加人分散剂和控制值,在水溶液中电泳沉积厚度为的均质膜,具有成本低的特点。
5 注射成型[3]陶瓷注射成型是利用高分子聚合物在高温下熔融、低温下凝固的特性进行成型的,成型之后再把高聚物脱除。
注射成型的优点是能生产形状复杂的产品,并且具有很高的产品尺寸精度和均匀的显微结构、机加工量少、表面光滑,适合自动化和大规模生产,因而颇受人们的重视[6]。
缺点是模具设计加工成本和有机物脱脂过程的成本较高。
最近国内外研究注射成形主要是围绕此类问题进行,其进展主要有:1) 水溶液注射成形[4]该法采用水溶性的聚合物作为有机载体,附加以分散剂、润滑剂、水等,通过温度变化来凝固成形坯体,常用的有机载体有琼脂和琼脂糖。
此法的有机载体不用脱脂,降低了陶瓷注射成形的成本。
可以更容易地实现自动控制,与传统的注射成形方法相比降低了成本。
2) 气体辅助注射成形[5]该法是将气体引入聚合物溶体中,使成形更容易进行,常用来成形中空的器件。
此方法的优点是:可以避免定向行为的产生,使成形体具有更大的尺寸稳定性;降低内应力,减少产品内部的翅曲,提高注射效率;降低原物料消耗;此方法生产的产品抗弯强度是传统方法的2倍。
缺点是浆料的热性能及工艺过程不易控制。
6无模成型[6]随着电子计算机技术的迅猛发展,借助计算机直接加工制造各种复杂形状产品的技术取得了长足进步。
90年代初H.Marcus等人提出固体无模成型制造(solid freeform fabrication)新思路。
该技术直接利用计算机CAD设计,将复杂的三维立体构件经计算机软件分割切片处理,形成计算机可执行的像素单元文件,再通过计算机控制的外部设备,将要成型的陶瓷粉体(或陶瓷坯带)快速形成(或切割成)实际的像素单元,将一个一个单元叠加即可直接成型出所需要的三维立体构件。
目前无模成型技术已经发展成为以下6种:1)激光选区烧结法:激光器产生的激光按计算机指定的路径和区域扫描堆放的粉体表面,被扫描部位由于受热,使颗粒之间烧结,如此一层一层地重复此过程,即可制出立体工件;2)层片叠加成型法:根据计算机分割成的像素几何形状,利用激光在薄片材料上切出实际对应的像素单元,然后将这些单元按顺序一层一层堆叠起来,即得到CAD所设计的工件的立体形状;3)熔化覆盖成型法:把原材料制成的细丝喂入由计算机控制驱动的熔化器中,熔体通过喷嘴挤出至成型平面上,如此一层一覆盖便可生成实际的三维立体工件;4)立体印刷成型法:利用紫外激光扫描感光单体,使单体聚合,聚合深度由激光辐射量来控制,按计算机指令要求一层一层感光成立体工件;5)三维打印成型法:根据计算机输出的两维像素信息,利用喷嘴向待成型的陶瓷粉床上喷射结合剂,打完一层后,在料床顶部添加新粉,再喷结合剂,如此重复进行,最后除去未喷射结合剂的粉料,即可得到要成型的立体工件;6)喷墨打印成型法:将待成型的陶瓷粉制备成陶瓷墨水,通过打印机原理将这种陶瓷墨水直接打印到载体上成型,成型体的形状及几何尺寸由计算机控制。