特种陶瓷原料到设备的选用..
陶艺的原料制作工具和设备

陶艺的原料制作工具和设备1. 原料的选择和准备陶艺作品的原料主要包括陶瓷土和釉料。
陶瓷土分为多种不同类型,如黏土、瓷石和瓷土等。
而釉料则根据需要选择适合的釉料类型。
在进行陶艺原料的制作之前,首先需要对原料进行选择和准备。
这需要一些基本的工具和设备来完成。
2. 制作陶瓷土的工具和设备2.1. 搅拌机:用于将陶瓷土和水均匀混合,使其成为可塑性强且均匀的泥状物质。
2.2. 筛网:用于对陶瓷土进行筛选,去除其中的杂质和不均匀的颗粒。
2.3. 秤重器:用于精确控制陶瓷土的比例,保证不同批次的制作具有相同的配方。
2.4. 湿研磨机:用于将陶瓷土研磨成细腻的粉末,以提高其可塑性和成型性。
3. 制作釉料的工具和设备3.1. 研钵和研杵:用于将釉料原料研磨成细腻的粉末,以便于与其他配料混合。
3.2. 秤重器:同样用于精确控制釉料的比例,保证每次制作的釉料配方一致。
3.3. 搅拌机:用于将釉料原料和水进行混合,使其形成均匀的液态混合物。
4. 其他陶艺制作工具和设备4.1. 轮盘:用于制作较小和规则形状的陶艺作品,如杯子、碗等。
4.2. 挤压机:用于制作较大和复杂形状的陶艺作品,如花瓶、壶等。
4.3. 切割工具:用于在陶艺作品成型后进行修整和切割,以获得理想的形状。
4.4. 烧制设备:用于将陶艺作品进行烧制,使其变得坚硬和耐用。
烧制设备包括窑炉和烘干器等。
5. 注意事项5.1. 使用工具和设备时,要注意安全,避免发生意外。
5.2. 在制作陶瓷土和釉料时,应按照正确的比例和配方操作,以获得理想的效果。
5.3. 使用轮盘、挤压机等成型工具时,要掌握好力度和速度,以避免操作不当导致作品破损。
5.4. 在烧制陶艺作品时,要根据原料的特性和烧制设备的要求,控制好温度和时间,以获得理想的效果。
结论陶艺的原料制作工具和设备是进行陶艺创作的基础。
选择适合的原料、掌握正确的操作方法和使用相应的工具和设备,将有助于制作出精美的陶艺作品。
特种陶瓷

特种陶瓷复习资料第一章特种陶瓷的定义:采用人工合成的高纯度无机化合物为原料,在严格控制的条件下经成型、烧结和其他处理而制成具有微细结晶组织的无机材料——特种陶瓷。
这类陶瓷又称为先进陶瓷或精细陶瓷。
分类:按化学成分:氧化物和非氧化物陶瓷按功能分:结构陶瓷和功能陶瓷结构陶瓷:利用力学和热学性能应用于制造发动机,切削工具和轴承等领域功能陶瓷:利用电光磁声化学等功能性,应用于检测,控制,以及生物医学领域等。
按性能:工程陶瓷,热功能,电功能,磁学功能,光学功能,化学功能,放射性功能,声学功能,生物医学功能。
第三章弹性模量的定义:在工程意义上,弹性模量是表征材料对弹性变形的抵抗能力。
在应力应变关系意义上,弹性模量代表着单位应力作用下原子间距的变化率。
陶瓷材料弹性模量的特点比金属大得多;压缩时比拉伸时大(金属相等)1 抗弯强度定义:材料抵抗抗弯曲不断裂的能力。
测试方法:三点弯曲 :四点弯曲断裂韧性K 1C 的定义和测定方法断裂韧性:表征材料抵抗其内部裂纹扩展能力的性能指标K 1C —裂纹尖端的临界应力强度因子. 3 断裂韧性K 1C 的测定方法硬度的概念:硬度是材料抵抗外来异物压入时产生永久变形的能力 ()232/3t PL b ωσ=()232/3t PL b ωσ=()232/3t PL b ωσ=()232/3t PL b ωσ=影响因素表面原子或离子填充密度;弹性模量、强度、裂纹的方向、塑性变形程度等。
疲劳断裂在交变负荷产生的交变应力作用下,材料内部显微组织发生变化,最后导致的断裂。
称为疲劳断裂这样的变化过程称为材料的疲劳(或交变应力损伤)热学性质包括:热容量,热导率,热膨胀、耐热冲击性能等性质;3.4 陶瓷的增强和增韧1.细晶强化增韧2.晶界增强增韧3.相变增强增韧4.复合增强增韧1.2.晶界增强增韧原理通过改变晶相组成和烧结后的热处理,使晶界玻璃相结晶成高强度的晶界相来提高强度改变晶相组成• 3.相变增韧原理•利用晶态不同变体发生晶型转变时产生的体积变化使材料内部形成应力场,当材料断裂时,应力的释放阻止裂纹的扩张,只有增加外力做功,才能使裂纹继续扩展,于是材料的强度和韧性都得到了提高。
电子陶瓷生产工艺
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电子陶瓷生产工艺
电子陶瓷是一种用于制造电子元件的特种陶瓷,具有优异的绝缘性能、热稳定性和机械强度。
电子陶瓷生产工艺主要包括原料选用、配料、成型、烧结和加工等环节。
首先是原料选用。
电子陶瓷通常由氧化铝、氧化锆等陶瓷材料制成,因此需要选择高纯度的原料。
原料的物理、化学性能和颗粒大小都会对最终产品的性能产生影响,因此需要进行严格的筛选和测试。
接下来是配料。
根据产品的需求,将选好的原料按照一定比例混合,形成均匀的配料体系。
这个过程需要使用先进的混料设备,确保各个原料充分混合。
然后是成型。
常用的成型方法有压制和注塑两种。
压制方法主要应用于制备块状或板状产品,通过将配料放入模具中,然后用较大的压力将其压制成形。
注塑方法则主要应用于制备形状复杂、尺寸小的产品,通过将配料以糊状的形式注入模具中,然后通过挤压或注射来形成所需形状。
接下来是烧结。
将成型好的陶瓷坯体放入烧结炉中,在高温和氧化气氛下进行烧结。
烧结过程中,陶瓷颗粒之间发生结合,形成致密的结构。
烧结温度和时间是关键因素,需要根据产品的要求进行精确控制。
最后是加工。
经过烧结的陶瓷坯体需要进行后续的表面处理和加工。
这包括磨削、切割、打孔等操作,以便形成最终的产品
形状和尺寸,并且提高其表面质量。
总的来说,电子陶瓷生产工艺包括原料选用、配料、成型、烧结和加工等环节。
通过精确的工艺控制和优化,可以制备出性能优异的电子陶瓷产品,用于电子器件的制造。
特种陶瓷生产及技术、装备开发方案(二)
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特种陶瓷生产及技术、装备开发方案一、实施背景随着科技的快速发展和材料性能的不断提升,特种陶瓷在航空航天、汽车、生物医学等领域的应用越来越广泛。
然而,我国在特种陶瓷生产及技术、装备方面仍存在一定的短板,部分关键技术和核心装备仍依赖于进口。
为了提升我国特种陶瓷产业的竞争力和可持续发展能力,有必要进行产业结构改革和技术创新。
二、工作原理特种陶瓷的生产及技术、装备开发方案基于先进的材料科学、化学反应工程和机械工程技术。
具体工作原理如下:1.材料科学:通过研究陶瓷材料的物理和化学性质,了解其微观结构和性能之间的关系,为开发新型特种陶瓷提供理论支持。
2.化学反应工程:利用化学反应工程原理,控制特种陶瓷的生产过程,包括反应条件、原料配比、工艺流程等,以获得具有优异性能的特种陶瓷产品。
3.机械工程技术:通过机械工程技术,设计和制造适用于特种陶瓷生产的装备,包括研磨设备、烧结设备、成型设备等。
三、实施计划步骤1.需求分析:深入调查市场需求,了解客户对特种陶瓷的性能要求和期望。
2.理论研究:开展材料科学和化学反应工程研究,探索特种陶瓷材料的物理和化学性质及其与性能之间的关系。
3.技术研发:进行特种陶瓷生产技术和装备的开发,包括工艺流程设计、设备选型和制造等。
4.试验验证:通过试验验证,确保研发的技术和装备能够满足实际生产的要求。
5.工业化推广:将研发的技术和装备应用于实际生产,并进行持续优化和改进。
四、适用范围本方案适用于航空航天、汽车、生物医学等领域的特种陶瓷生产及技术、装备开发。
五、创新要点1.打破了国外技术垄断,实现了特种陶瓷核心技术的国产化。
2.采用了先进的化学反应工程和机械工程技术,提高了特种陶瓷的生产效率和产品质量。
3.开发了新型特种陶瓷装备,降低了生产成本,提高了市场竞争力。
4.通过产学研合作,推动了特种陶瓷产业的发展和创新。
六、预期效果预计通过本方案的实施,可以实现以下效果:1.提高我国特种陶瓷产业的国际竞争力,实现进口替代。
特种陶瓷工艺学——特种陶瓷成型方法
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一般排蜡温度为900~1100℃左右,在60~100℃有
一定的恒温时间。 吸附剂:煅烧Al2O3、煅烧MgO、SiO2等
Sunny smile
特种陶瓷课件
第三节 可塑法成型
一、挤压成型 原理 将具有可塑性的泥 料,通过挤机嘴成形。 优缺点
污染小,操作易于自动 化,可连续生产,效率高; 坯体收缩大,机嘴加工 精度高。
铸浆压力: 0.3 ~ 0.5MPa 蜡 浆 温 度 : 65 ~ 75℃ 模 具 温 度 : 15 ~ 30℃
热 压 铸 机 构 造 示 意 图
Sunny smile
特种陶瓷课件
3)高温排蜡
将坯体埋入疏松、惰性的保护粉料之中,升高温
度,使石蜡挥发、燃烧完全,坯体发生部分烧结而
具有一定强度的过程。
造粒方法
喷雾造粒法 冻结造粒法
Sunny smile
特种陶瓷课件
一般造粒法
原理:将坯料中加入适当的塑化剂,经混合过筛,得到 一定大小的团粒。
加压造粒
原理:将坯料加入塑化剂,搅拌混合均匀后经预压成块 ,然后破碎过筛而成团粒。
喷雾干燥造粒法
原理:将混合有适量塑化剂的粉料制成料浆(一般用水) ,再用喷雾器喷入造粒塔进行雾化、干燥。
冷冻干燥法
原理:将金属盐水溶液喷雾到低温有机液体中,液体立 即冻结,使冻结物在低温减压条件厂升华,脱水后进行 热分解,从而获得所需要的成型粉料。 Sunny smile
特种陶瓷课件
பைடு நூலகம்
六、 瘠性物料的悬浮
特种陶瓷的料浆悬浮的方法分为两类 :
1)控制料浆的PH值
可以通过控制料浆的PH值 ,获得悬浮泥浆。
特种陶瓷课件
1、由化学计量式求各种原料有多少摩尔Xi 2、根据分子式求各种原料的摩尔量Mi 3、计算各种纯原料的质量mi=MiXi 4、将各种原料的质量换算为百分比Ai
新材料研究中的特种陶瓷制备技术研究

新材料研究中的特种陶瓷制备技术研究新材料的研究一直是人类科技发展的重要方向之一。
其中,特种陶瓷材料因其特殊的性质和应用领域受到了广泛的关注。
随着科技的发展,特种陶瓷制备技术也在不断地进步和完善,本文将就新材料研究中的特种陶瓷制备技术进行探讨。
一、特种陶瓷的分类特种陶瓷是指具有特殊性能和特殊用途的陶瓷材料,是在传统陶瓷材料基础上发展起来的一种新型材料。
特种陶瓷根据其用途和材料特性的不同可以分为多个类别,其中比较常见的有结构陶瓷、功能陶瓷和生物陶瓷等。
结构陶瓷是指用于承载和支撑结构的陶瓷材料,例如高纯度氧化铝、氮化硅、碳化硅等。
这种陶瓷材料的热稳定性好、硬度高、抗磨损性强、化学惰性好等特点,使其在航空航天、电子器件、机械装备等领域具有广泛的应用。
功能陶瓷则是指具有特殊功能的陶瓷材料,例如铁电陶瓷、超导陶瓷和压电陶瓷等。
这种陶瓷材料可以利用自身特殊的物理、化学及电学特性,具备超强的感测、节能、储存等功能,并广泛应用于医疗、电子、通讯、环保等领域。
生物陶瓷则是指用于医疗和人工骨骼修复等领域的陶瓷材料。
这些陶瓷材料化学稳定、生物惰性佳、生物相容性好、表面光滑等特点,对于人体有较好的生物相容性和生物适应性,被广泛应用于人工关节、人工耳蜗等医疗器械领域。
二、特种陶瓷的制备技术特种陶瓷的制备技术是特种陶瓷研究的核心和关键。
制备技术的先进性和独创性直接影响着材料的性能和应用范围。
特种陶瓷制备技术主要包括化学制备法、物理制备法和生物制备法等多种方法。
化学制备法是通过化学反应合成特种陶瓷材料。
这种方法主要包括溶胶凝胶法、燃烧合成法、水热合成法和共沉淀法等。
这些方法的共同点在于,都需要先制备出陶瓷的前驱体,再通过热处理等方法将前驱体转化为特种陶瓷材料。
这种方法操作简单、易于实验,可以制备大量而纯度较高的特种陶瓷材料。
物理制备法则是通过物理手段制备特种陶瓷材料。
这种方法主要包括电化学沉积法、等离子喷涂法、改善高温胶凝法和光化学制备法等。
特种陶瓷的相关介绍
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特种陶瓷的相关介绍特种陶瓷是指在传统陶瓷基础上,通过改变原始的成分配比、成形工艺、烧成工艺等,制成性能优异、用途广泛、具有特殊需求的陶瓷材料。
下面将对特种陶瓷的种类、应用领域和制造工艺等进行介绍。
特种陶瓷的种类1.电子陶瓷:以氧化铝、氧化铝质玻璃、石英等为原料,制成用于半导体器件包装、介质等的电子陶瓷。
2.结构陶瓷:以氧化锆、氧化铝、碳化硅等为原料,经过加压模压、注射成型后,高温烧制而成的具有高强度、抗磨损性、耐腐蚀性等性能的结构陶瓷。
3.生物陶瓷:以氧化锆、氧化铝、磷酸三钙等为原料,经过特殊制造工艺后,制成用于人工关节、牙科医疗和植入式医疗等领域的生物陶瓷。
4.热媒体陶瓷:以氧化铝、氧化锆等为原料,经过特殊工艺处理,制成用于高温传热的热媒体陶瓷。
5.摩擦材料陶瓷:以氧化铝、氮化硅、氧化锆等为原料,经过特殊烧制工艺,制成用于汽车、飞机、铁路等领域摩擦材料的陶瓷。
特种陶瓷的应用领域1.电子领域:用于电容器、介质、射频器件、振荡器、陶瓷滤波器、压电陶瓷、声波陶瓷等领域。
2.医疗领域:用于人工关节、人牙种植体、口腔修复等领域的生物陶瓷。
3.环保领域:用于重金属和有害气体的吸附、污水处理、空气净化等领域的陶瓷。
4.新能源领域:用于氢能源技术、太阳能电池等领域的氧化锆陶瓷。
5.机械领域:用于轴承、密封、磨损件等机械领域的结构陶瓷。
特种陶瓷的制造工艺特种陶瓷的制造过程包括原料选取、配料、成型、烧结等多个工艺环节。
原料选取是关键环节,不同种类的特种陶瓷要选取不同的原料。
例如,生物陶瓷需要选用生物相容性好、生物安全性高的原料,并采用特殊的工艺进行处理,保证最终陶瓷的生物可接受性。
配料是根据要求的化学组成比配制粉末混合物的重要环节,粉末混合方法有湿法和干法两种。
成型是将混合后的陶瓷粉末通过模具成型的环节,通常包括压制、注射成型、挤出成型和印制等多种成型方式。
烧结是将成型后的陶瓷样品放入特殊的烧结设备中加热处理的环节,经过高温烧结,使得陶瓷颗粒结合更紧密、密度更高,从而得到更高的强度和硬度。
特种陶瓷材料
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特种陶瓷材料电气05 黄纯内容摘要:材料是人类用以制作有用物件的物质,是人类社会进步的物质基础和先导。
人类历史的发展无不伴随着材料的发明,应用和发展。
从原始社会以来,人类经历了石器时代,青铜时代和铁器时代。
现在已经跨进按照人类需要设计材料,合成材料和应用材料的新时代。
目前,材料的发展水平和利用程度已成为人类文明进步的标志。
关键词:特种精细陶瓷材料性能形成基础应用发展陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。
它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。
可用作结构材料、刀具材料,由于陶瓷还具有某些特殊的性能,又可作为功能材料。
陶瓷材料分为普通陶瓷(传统陶瓷)材料和特种陶瓷(现代陶瓷)材料两大类。
普通陶瓷材料采用天然原料如长石、粘土和石英等烧结而成,是典型的硅酸盐材料,主要组成元素是硅、铝、氧,这三种元素占地壳元素总量的90%,普通陶瓷来源丰富、成本低、工艺成熟。
这类陶瓷按性能特征和用途又可分为日用陶瓷、建筑陶瓷、电绝缘陶瓷、化工陶瓷等。
特种陶瓷材料采用高纯度人工合成的原料,利用精密控制工艺成形烧结制成,一般具有某些特殊性能,以适应各种需要。
根据其主要成分,有氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、金属陶瓷等;特种陶瓷具有特殊的力学、光、声、电、磁、热等性能。
人们研究构成陶瓷的陶瓷材料的基础,使陶瓷的概念发生了很大的变化。
陶瓷内部的力学性能是与构成陶瓷的材料的化学键结构有关,在形成晶体时能够形成比较强的三维网状结构的化学物质都可以作为陶瓷的材料。
这重要包括比较强的离子键的离子化合物,能够形成原子晶体的单质和化合物,以及形成金属晶体的物质。
他们都可以作为陶瓷材料。
其次人们借鉴三维成键的特点发展了纤维增强复合材料。
更进一步拓宽了陶瓷材料的范围。
因此陶瓷材料发展成了可以借助三维成键的材料的通称。
陶瓷的概念就发展成为可以借助三维成键的材料,通过成型和高温烧结所得到的烧结体。
研究陶瓷的结构和性能的理论的展开:陶瓷材料,内部微结构(微晶晶面作用,多孔多相分布情况)对力学性能的影响得到了发展。
如何选择合适的陶瓷烧制工具与材料

如何选择合适的陶瓷烧制工具与材料陶瓷艺术是一门古老而美丽的艺术形式,而选择合适的陶瓷烧制工具和材料是实现艺术创作的重要一步。
在选择工具和材料时,我们需要考虑多个因素,如烧制方式、作品类型和个人偏好等。
本文将从这些方面探讨如何选择合适的陶瓷烧制工具与材料。
首先,我们需要考虑烧制方式。
陶瓷烧制可以分为高温烧制和低温烧制两种方式。
高温烧制通常需要使用耐高温的炉具和材料,如电窑、气窑和高温陶瓷釉料等。
而低温烧制则可以使用较为简单的烧制设备,如烧瓷炉和陶瓷烧瓶等。
因此,在选择工具和材料时,需要根据自己的烧制方式来选择。
其次,我们需要考虑作品类型。
陶瓷艺术作品可以分为功能性作品和装饰性作品两种类型。
功能性作品包括餐具、花瓶等,而装饰性作品则包括雕塑、壁画等。
对于功能性作品,我们需要选择耐磨损、耐高温的陶瓷材料和釉料,以确保作品的使用寿命和安全性。
而对于装饰性作品,我们可以选择更多样化的材料和釉料,以实现更多元化的艺术效果。
此外,个人偏好也是选择工具和材料的重要因素之一。
每个陶艺家都有自己独特的创作风格和偏好,选择合适的工具和材料可以更好地实现个人的艺术追求。
例如,有些陶艺家喜欢使用手工制作的陶轮,因为它可以更好地表现手工的质感和纹理。
而有些陶艺家则更倾向于使用电动陶轮,因为它可以提高工作效率和精确度。
在选择釉料时,不同的陶艺家也有不同的喜好,有些人喜欢使用传统的釉料,如青瓷釉和白瓷釉,而有些人则更喜欢使用现代的釉料,如彩釉和水晶釉。
除了工具和材料的选择,陶瓷烧制还需要考虑一些其他因素。
例如,烧制温度和时间是影响作品质量的重要因素。
不同的陶瓷材料和釉料有不同的烧制温度要求,因此在烧制过程中需要控制好温度和时间,以确保作品的质量和效果。
此外,烧制过程中的通风和环境条件也需要考虑,以避免产生有害气体和杂质。
总之,选择合适的陶瓷烧制工具和材料是实现艺术创作的重要一步。
在选择工具和材料时,需要考虑烧制方式、作品类型和个人偏好等多个因素。
特种陶瓷制备工艺..

特种陶瓷制备工艺特种陶瓷是一种高性能材料,具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、高强度、低热膨胀系数等优异的物理和化学性能,广泛应用于航空、航天、电子、光电、化工等领域。
制备特种陶瓷的工艺技术十分重要,下面将介绍几种常见的特种陶瓷制备工艺。
超声波振实制备法超声波振实制备法是在陶瓷粉体和溶剂混合物中添加聚乙烯醇作为粘结剂,通过超声波振动使粘结剂均匀分散在混合物中,使得粘结剂在材料表面形成薄膜,随后通过干燥和烧结工艺制备成特种陶瓷。
优点:这种制备工艺可以制备出高密度、高维氧化硅、硼碳化物、氮化硼等特种陶瓷材料,且可以制备出具有复杂形状的特种陶瓷。
缺点:由于特种陶瓷材料的制备需要高能化的超声波作为加工手段,因此仪器设备的成本高昂,生产成本较高。
射流磨法射流磨法是在一定参数下将陶瓷釉料施加到陶瓷基材表面,通过高速喷射将釉料磨损成细小颗粒后与基材表面结合。
随后通过控制烧成工艺制备成特种陶瓷。
优点:与传统的制备工艺相比,射流磨法制备的特种陶瓷产量更高,成本更低。
缺点:射流磨法的精度受到喷嘴尺寸、流量的限制,对于纳米级粒子的制备有一定难度。
同时,射流磨法还具有环境污染的可能性。
凝胶注模制备法凝胶注模制备法是先将陶瓷粉体、溶剂和有机物混合物在低温下形成凝胶,随后将凝胶注入注模中,在高温下脱除有机物和水分,然后进行烧成工艺。
通过控制注模和烧成工艺可以制备出具有特定形状和维度的特种陶瓷。
优点:凝胶注模制备法不需要昂贵的仪器设备,可以制备出高密度的特种陶瓷材料。
缺点:在注模中可能会出现气孔等缺陷,影响制品质量。
溶胶凝胶法溶胶凝胶法是通过配制前驱体溶液,经过几步反应生成粉末,然后通过热流传递作用烧结成特种陶瓷。
溶胶凝胶法可以制备出大量形状复杂的特种陶瓷,同时可以控制陶瓷材料的物理性能,是目前比较流行的一种制备工艺。
优点:已经被广泛应用于特种陶瓷材料的制备过程中,制备出来的特种陶瓷质量高,表面平整度高。
缺点:由于制备过程需要进行多次反应和烧结工艺,生产成本相对较高。
一种特种陶瓷材料及其制备方法与应用

一种特种陶瓷材料及其制备方法与应用全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:特种陶瓷材料在现代工业中发挥着重要作用,其在各种领域的应用越来越广泛。
本文将以一种特种陶瓷材料为例,探讨其制备方法和应用情况。
一、特种陶瓷材料简介特种陶瓷材料是指在特定条件下制备的,具有特殊物理、化学、结构等性质的陶瓷材料。
它具有较高的耐磨性、耐高温性、耐腐蚀性等特点,被广泛应用于航空航天、汽车、电子、医疗器械等领域。
1. 原料选择:特种陶瓷材料的制备要首先选择适合的原料。
通常采用氧化铝、氧化锆、碳化硅等高纯度材料作为主要原料。
2. 混合和粉碎:将选定的原料进行混合,并通过球磨等方法进行粉碎,以确保原料的均匀性和细度。
3. 成型:采用压制或注模等方法将粉末成型成所需的形状,然后进行烧结。
4. 烧结:通过高温处理,使混合的粉末颗粒结合成为致密的陶瓷坯体。
5. 后处理:经过烧结后的陶瓷坯体可能存在气孔或其他缺陷,需要进行热处理或其他后处理工艺,以提高其性能。
1. 航空航天领域:特种陶瓷材料具有优异的耐高温性能和机械性能,被广泛应用于航空发动机喷嘴、涡轮叶片等部件。
2. 汽车领域:特种陶瓷材料在汽车发动机、制动系统等部件中具有重要作用,可以提高汽车的性能和耐久性。
3. 电子领域:特种陶瓷材料在电子器件中被广泛应用,如陶瓷电容器、电子陶瓷等,具有良好的绝缘性能和耐高温性能。
4. 医疗器械领域:特种陶瓷材料在医疗器械中也有重要应用,如人工关节、牙科修复材料等,具有良好的生物相容性和耐腐蚀性。
特种陶瓷材料具有独特的性能和广泛的应用前景,在现代工业中发挥着重要作用。
通过不断的研究和创新,特种陶瓷材料的性能和应用领域将会得到进一步拓展和提升。
希望本文可以对特种陶瓷材料的制备方法和应用情况有所了解,激发读者对陶瓷材料的研究和开发的兴趣。
第二篇示例:特种陶瓷材料是一种具有特殊性能和功能的陶瓷材料,具有优异的热导性、耐磨性、耐腐蚀性、绝缘性等特点,被广泛应用于航空航天、电子、医疗、军事等领域。
特种陶瓷生产工艺

特种陶瓷生产工艺
特种陶瓷是指具有特殊性能和特殊用途的陶瓷材料,其生产工艺相对于普通陶瓷要求更为精细和复杂。
首先,特种陶瓷的原料选取非常重要。
特种陶瓷一般采用高纯度、细粒度的原料,如氧化铝、氧化锆、碳化硅等。
在选料过程中,需要对原料进行分析和筛选,确保其成分和颗粒大小的均匀性,以免对成品陶瓷的性能产生不良影响。
其次,特种陶瓷的成型方法多样。
常见的成型方法包括注塑成型、压制成型、挤出成型等。
其中,注塑成型是一种较为常用的方法,它通过将粉末与有机增塑剂混合,并加热使其变得可塑,再通过注射机将其压入模具中,最后经过高温烘烤使之固化成型。
然后,特种陶瓷的烧结过程一般分为前烧和后烧。
前烧是将成型后的陶瓷坯体在一定温度下进行烘烤,以去除残留的有机物和气泡,并使陶瓷坯体的颗粒结合成坚固的整体。
后烧是在更高的温度下进行,使陶瓷坯体的颗粒进一步熔结,从而增强陶瓷的密度和硬度,提高其力学性能。
最后,特种陶瓷还需要进行后处理工艺。
后处理工艺可以进一步提升特种陶瓷的性能和质量。
常见的后处理工艺包括研磨、抛光、修补、激光加工等。
这些工艺可以使陶瓷表面更加光滑,去除杂质和缺陷,提高陶瓷的抗磨损能力和耐热性。
综上所述,特种陶瓷的生产工艺是一个复杂而精细的过程。
从
原料选取、成型、烧结到后处理,每个环节都需要严格控制和精确操作,以确保特种陶瓷的品质和性能。
只有在专业的工艺指导下,特种陶瓷才能发挥其独特的特性,满足各种特殊用途的需求。
景德镇特种陶瓷生产流程
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景德镇特种陶瓷生产流程景德镇是中国传统的陶瓷制作中心,而在陶瓷领域,特种陶瓷则更是充满特殊意义。
下面我们就来了解一下景德镇特种陶瓷的生产流程。
一、原料配比特种陶瓷的原料需要精细,配比也非常重要。
一般情况下,特种陶瓷的配比包括氧化铝、硅酸盐、氧化锆等。
具体的配比需要根据生产的不同用途进行精细调整。
二、成型特种陶瓷的成型有多种方法,包括压制、注塑、挤出等。
其中,注塑和挤出的方法更加先进,可以制作更复杂的形状和结构。
三、烘干成型后的特种陶瓷需要先烘干,除去水分。
一般情况下,烘干温度要控制在100-200℃之间,时间也需要根据不同产品的尺寸和要求进行精细调整。
四、烧结烘干后的特种陶瓷需要进行烧结,这是整个生产过程中最关键的一步。
烧结温度要高达1500-1800℃,时间也需要持续数小时。
在这个过程中,原料的化学成分会发生变化,形成坚硬的结构。
五、抛光和涂层特种陶瓷产品的表面一般需要进行抛光和涂层。
抛光可以使特种陶瓷表面更加光滑,涂层可以提高其抗腐蚀和耐磨性能。
六、检测特种陶瓷产品在生产过程中需要进行多次检测,包括成型前的原料检测、成型后的尺寸和外观检测、烧结后的性能检测等。
只有通过严格的检测,才能保证特种陶瓷的质量和性能。
七、包装和出货特种陶瓷产品生产完成后,需要进行包装和出货。
在包装时,要根据产品的特点和尺寸进行精细调整,以避免产品在运输过程中遭受损坏。
以上就是景德镇特种陶瓷的生产流程,需要注意的是,特种陶瓷对原料的精细和烧结的质量要求非常高,因此生产过程中需要非常小心谨慎。
只有通过严格的检测和生产流程,才能保证特种陶瓷的质量和性能。
特种陶瓷的制备及应用
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特种陶瓷的制备及应用特种陶瓷是指在一定条件下具有特殊功能和用途的陶瓷材料,具有高温、耐磨、耐腐蚀、导热性能优异的特点。
特种陶瓷的制备及应用在现代材料领域具有重要意义,广泛应用于航空航天、电子通讯、医疗器械、能源和环保等领域。
特种陶瓷的制备包括原料准备、成型、烧结和表面处理等工艺步骤。
首先是原料准备,通常是选择高纯度的氧化物粉末作为主要原料,根据需要添加其他成分。
然后是成型,成型工艺有多种方法,如注射成型、压制成型和模压成型等,以获得所需的形状和尺寸。
接下来是烧结,烧结是制备特种陶瓷的关键步骤,通过高温烧结将原料粉末结合成致密的块状陶瓷材料。
最后是表面处理,包括抛光、涂层和改性等工艺,以提高特种陶瓷的表面平整度和性能。
特种陶瓷的应用领域非常广泛。
在航空航天领域,特种陶瓷被广泛用于制造发动机零部件和导向系统,如涡轮叶片、燃烧室和航天器热保护系统等,因其具有优异的高温耐磨和耐腐蚀性能。
在电子通讯领域,特种陶瓷被用于制造电容器、电子陶瓷、热敏电阻和压敏电阻等元器件,因其具有优异的介电性能和导电性能。
在医疗器械领域,特种陶瓷被用于制造人工关节、牙科修复材料和医疗器械包装等,因其具有良好的生物相容性和耐磨性能。
在能源和环保领域,特种陶瓷被用于制造燃料电池、太阳能电池和环保过滤器等,因其具有良好的化学稳定性和能量转换效率。
特种陶瓷的制备及应用在提高材料性能和推动科技进步方面发挥着重要作用。
随着科学技术的不断发展,特种陶瓷的制备工艺和应用技术也在不断创新。
例如,利用纳米技术制备纳米陶瓷材料,可以显著提高陶瓷材料的机械性能和导热性能。
利用3D打印技术制造特种陶瓷制品,可以实现复杂形状和结构的定制化制造。
利用表面处理和改性技术提高特种陶瓷的表面硬度和耐磨性能,提高其在特定环境中的应用寿命。
总之,特种陶瓷作为现代材料领域的重要一员,具有独特的特性和广泛的应用前景。
通过不断创新制备工艺和应用技术,特种陶瓷在航空航天、电子通讯、医疗器械、能源和环保等领域的应用将会更加广泛,为推动科技进步和社会发展做出更大的贡献。
特种陶瓷性能用途分析
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特种陶瓷性能用途分析特种陶瓷是指具有特殊功能或性能的陶瓷材料。
它们通常具有一定的固定结构和化学组成,以及特殊的物理和化学性质。
这些特殊性能使得特种陶瓷在各个领域具有广泛的应用。
下面将对特种陶瓷的性能和用途进行分析。
1. 高温特性:特种陶瓷具有优异的高温稳定性和耐热性能。
它们能够在高温环境下维持其强度和硬度,而不会发生软化、熔化或变形。
这使得特种陶瓷成为高温工艺和应用领域的理想材料。
例如,特种陶瓷可以用于制造高温炉具、耐火材料、热阻材料等。
2. 机械性能:特种陶瓷具有优异的硬度、强度和抗磨性能。
它们的硬度通常远高于金属和普通陶瓷材料,因此在一些需要耐磨、耐刮擦的应用中具有重要的作用。
例如,特种陶瓷可以用于制造刀具、轴承、粉末冶金模具等。
3. 电绝缘性能:特种陶瓷具有优异的电绝缘性能,能够有效阻止电流通过。
这使得特种陶瓷成为电气工程领域的重要材料。
例如,特种陶瓷可以用于制造绝缘子、电气绝缘材料、电容器等。
4. 磁性能:部分特种陶瓷具有磁性,可以用于电磁设备、传感器、计量设备等领域。
例如,铁氧体陶瓷具有优异的磁性能,被广泛应用于制造各种磁性元件。
5. 生物相容性:一些特种陶瓷具有良好的生物相容性和生物惰性,能够与生物体接触而不引起排异反应或毒性。
这使得特种陶瓷成为医疗器械和生物工程领域的理想材料。
例如,氧化锆陶瓷常被用于制造牙科种植体、人工关节等。
6. 化学稳定性:特种陶瓷通常具有优异的化学稳定性,能够抵抗酸碱腐蚀和化学溶解。
这使得特种陶瓷常被应用于化学工程、化学储存和传输等领域。
例如,氮化硅陶瓷被广泛用于制造化学反应器。
7. 光学性能:部分特种陶瓷具有良好的光学透明性和光学性能,可用于光学器件、光学仪器等领域。
例如,氧化锌陶瓷可以用于制造紫外线透镜、光纤连接器等。
除了以上列举的性能和应用外,特种陶瓷还具有其他特殊性能和广泛的应用。
例如,某些特种陶瓷具有超导性能,可用于制造超导材料和超导器件;某些特种陶瓷具有介电性能,可用于制造电子元件和电介质材料。
特种陶瓷概述
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特种陶瓷概述特种陶瓷概述特种陶瓷概述摘要本⽂主要叙述了国内特种陶瓷市场发展和⽣产现状,讲述了相关的制备⽅法和最新的相关技术前沿⼯艺,最后展望了特种陶瓷未来的发展趋势。
关键词特种陶瓷;市场现状;制备⼯艺;发展规模、⼋、,刖⾔特种陶瓷也称为先进陶瓷、新型陶瓷、⾼性能陶瓷等,突破了传统陶瓷以黏⼟为主要原料的界限,主要以氧化物、炭化物、氮化物、硅化物等为主要原料,有时还可以与⾦属进⾏复合形成陶瓷⾦属复合材料,是⼀种采⽤现代材料⼯艺制备的,具有独特和优异性能的陶瓷材料。
已成为现代⾼性能复合材料的⼀个研究热点。
特种陶瓷于⼆⼗世纪发展起来,在近⼆、三⼗年内,新产品不断涌现,在现代⼯业技术,特别是在咼技术、新技术领域中的地位⽇趋重要。
许多科学家预⾔:特种陶瓷在⼆^⼀世纪的科学技术发展中,必将占据⼗分重要的地位。
特种陶瓷不同的化学组成和组织结构决定了它不同的特殊性质和功能,可作为⼯程结构材料和功能材料应⽤于机械、电⼦、化⼯、冶炼、能源、医学、激光、核反应、宇航等领域。
⼀些经济发达国家,特别是⽇本、美国和西欧国家,为了加速新技术⾰命,为新型产业的发展奠定物质基础,投⼊⼤量⼈⼒、物⼒和财⼒研究开发特种陶瓷,因此,特种陶瓷的发展⼗分迅速,在技术上也有很⼤突破。
1.发展现状1.1市场情况:与20年前相⽐,⽬前我国特陶⾏业结构变化巨⼤,私营企业、外资企业的数量和⽐重迅猛增加,特别是外资企业增长势头迅猛,约占我国全部特陶企业的10%左右。
当前在电⼦陶瓷⾏业中,股份制和三资企业市场竞争⼒最强。
我国特陶市场的开放和市场规模的潜⼒,吸引许多国外企业纷纷进⼊,投资不断增加,规模逐步扩⼤,其投资模式已从最初的产品输⼊(经销产品)到⽣产输⼊(投资设⼚),再到应⽤研究输⼊(设⽴实验室),对我国本⼟特陶企业带来巨⼤挑战。
1995年我国特种陶瓷产品销售额80亿元⼈民币(约合10亿美元),其中电⼦陶瓷约占70%约56亿元;结构陶瓷占30%约为24亿元。
绪论-特种陶瓷材料及工艺
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的雷达天线罩、导弹鼻锥等部件。
其他领域应用案例
环保领域
特种陶瓷材料可用于环保领域,如制造高温烟气过滤器、催化剂载 体等,具有优异的耐高温、耐腐蚀和催化性能。
新能源领域
特种陶瓷材料在新能源领域中也有广泛应用,如用于太阳能电池板、 燃料电池中的电解质材料等。
高端装备制造
特种陶瓷材料还可应用于高端装备制造领域,如高精度轴承、超硬刀 具等,提高装备的耐磨性、精度和使用寿命。
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等静压成型
利用液体介质不可压缩的性质和均匀传递压力的特点,将 原料粉末装入橡胶或塑料等软模中,在各方向均匀加压, 得到密度均匀、形状复杂的坯体。
烧结过程控制及优化
根据原料的性质和特种陶瓷的性能要求,选择合适的 烧结温度和时间,以获得致密的显微结构和优异的性
能。
输入 气标氛控题制
在烧结过程中,通过控制气氛的组成和分压,可以实 现对陶瓷材料的氧化、还原、氮化等反应的控制,从 而得到具有特定性能的特种陶瓷。
化学稳定性及耐腐蚀性
耐酸碱腐蚀
特种陶瓷材料如氧化铝、氮化硅等,在 强酸、强碱环境下具有优异的耐腐蚀性。
耐化学腐蚀
特种陶瓷材料在多种化学介质中具有 很高的稳定性,不易发生化学反应。
抗氧化性
高温下,特种陶瓷材料能够抵抗氧化 气氛的侵蚀,保持稳定的化学性质。
生物相容性
部分特种陶瓷材料具有良好的生物相 容性,可用于医疗、生物工程等领域。
成型方法及设备简介
干压成型
将干燥的原料粉末放入模具中,通过压力机施加压力,使 粉末颗粒紧密结合形成所需形状的坯体。
热压铸成型
在加热加压的条件下,使原料粉末与有机添加剂混合后形 成的料浆注入金属模具中,冷却后得到所需形状的坯体。
无机非金属新材料-特种陶瓷的发展及建议
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无机非金属新材料-特种陶瓷的发展及建议摘要:特种陶瓷品种繁多,应用领域广泛。
无论从产量方面还是技术方面我国与发达国家都存在差距。
本文将从特种陶瓷的制备技术和原料配方,还有管理角度进行分析我们国特种陶瓷的发展现状,并提出关于我国特别陶瓷发展的科学合理建议。
关键:特种陶瓷;发展战略;战略分析;无机非金属新材料1.特种陶瓷的定义、分类与主要用途1.1 特种陶瓷的定义特种陶瓷(Special Ceramics)又称为精细陶瓷(Fine ceramics),先进陶瓷(Advanced Ceramics),高技术陶瓷(High-tech. ceramics),工程陶瓷(Enginerring Ceramics),新型陶瓷(New Ceramics),近代陶瓷(Mordern Ceramics)。
1.2特种陶瓷的分类与用途特种陶瓷依据化学成分可以分为:氮化特种陶瓷、氧化特种陶瓷、碳化物特种陶瓷、硅化物特种陶瓷、硼化物特种陶瓷、氟化物特种陶瓷、硫化特种陶瓷等。
特种陶瓷按性能与用途可以分为:特种机构陶瓷和特种功能陶瓷两大类。
2特种陶瓷发展现状2.1特种陶瓷的需求特种陶瓷的应用领域非常的广阔,下面我们通过图表分析国际上对特种陶瓷的需求量,分别如表1-1,表1-2,所示。
表1-1国际特种陶瓷需求量材料国际特种陶瓷需求量/百万美元国际特种陶瓷年增长率/%1994 2000 2000/1994电子陶瓷11.886(70.8%)17.580(69.3%) 6.7结构陶瓷 3.968(23.6%) 6.610(26.1%)8.9陶瓷涂层700(4.2%)900(3.5%) 4.3陶瓷复合材料200(1.2%)280(1.1%) 5.8合计16.800(100%)25.370(100%)7.2表1-2国际特种陶瓷需求量材料国际特种陶瓷需求量/百万美元国际特种陶瓷年增长率/% 1985 1994 2000 1994/1985 2000/1994氧化铝 2.32(39.8%)6.019(35.9%)8.820(34.8%)11.2 6.6铁酸盐560(9.6%)1.642(8.6%)2.190(8.6%)11.0 7.3钛酸盐 1.289(022.1%)3.642(21.7%)5.24(20.7%)12.2 6.3氧化锆312(5.4%)1.164(6.9%)2.080(8.6%)15.5 10.2 碳化硅309(5.3%)1.095(6.5%)1.46515.1 5.0(5.8%)董青石245(4.2%)57(3.4%)780(3.1%)9.8 5.4 氮化硅20(0.3%)120(0.7%)200(0.8%)22.0 8.9 氧化钹76(1.3%)140(0.8%)150(0.6%)7.0 1.2其他700(12%) 2.570(11.153%)4.4445(17.5%)15.5 9.6合计 5.31(100%)15.754(100%)25.370(100%)12.4 7.22.2美国特种陶瓷发展现状美国特种陶瓷以生产高温结构陶瓷为主。
特种陶瓷 整理版
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绪论1名词解释特种陶瓷:采用高度精选的原料,具有能精确控制的化学组成,按照便于控制的制造技术加工的,便于进行结构设计,具有优异特性的陶瓷。
结构陶瓷:具有高硬、高强、耐磨、耐蚀、耐高温、润滑性好等性能,可用作机械结构零部件的陶瓷材料。
功能陶瓷:具有声、光、电、热、磁特性和化学、生物功能的陶瓷材料。
2简述特种陶瓷和传统陶瓷的区别①原材料不同。
传统陶瓷以天然矿物,如粘土、石英和长石等不加处理直接使用;而现代陶瓷则使用经人工合成的高质量粉体作起始材料,突破了传统陶瓷以粘土为主要原料的界线,代之以“高度精选的原料”。
②结构不同。
传统陶瓷的组成由粘土的组成决定,不同产地的陶瓷有不同的质地,所以由于原料的不同导致传统陶瓷材料中化学和相组成的复杂多样、杂质成分和杂质相较多而不易控制,显微结构粗劣而不够均匀,多气孔;先进陶瓷的化学和相组成较简单明晰,纯度高,即使是复相材料,也是人为调控设计添加的,所以先进陶瓷材料的显微结构一般均匀而细密。
③制备工艺不同。
传统陶瓷用的矿物经混合可直接用于湿法成型,如泥料的塑性成型和浆料的注浆成型,材料的烧结温度较低,一般为900℃-1400℃,烧成后一般不需加工;而先进陶瓷一般用高纯度粉体添加有机添加剂才能适合于干法或湿法成型,材料的烧结温度较高,根据材料不同从1200℃到2200℃,烧成后一般尚需加工。
在制备工艺上突破了传统陶瓷以炉窑为主要生产手段的界限,广泛采用诸如真空烧结、保护气氛烧结、热压、热等静压等先进手段。
④性能不同。
由于以上各点的不同,导致传统陶瓷和先进陶瓷材料性能的极大差异,不仅后者在性能上远优于前者,而且特种陶瓷材料还发掘出传统陶瓷材料所没有的性能和用途。
传统陶瓷材料一般限于日用和建筑使用,而特种陶瓷具有优良的物理力学性能,高强、高硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、抗热震,而且在热、光、声、电、磁、化学、生物等方面具有卓越的功能,某些性能远远超过现代优质合金和高分子材料。
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特陶原料及设备的选用1、主要设备一览表2、设备的主要技术参数及说明2.1气流磨(QLM-400)2.1.1结构组成表2-2-12.1.2技术参数表 2-2-3气流磨是通过无外部热能供给的高能球磨过程制备纳米粉体,该系统可靠性高、操作方便、一次出品率高[3,5],产量指标已经达到国际标准及日本标准,产品可以替代国外产品,得到业内人士的肯定。
还解决了传统的球磨机效率低,粉磨后粉体粒径分布范围宽的缺点。
2.2干压成型机(IR-520)2.2.1技术参数表 2-2-12.2.2结构组成干压成型机手轮,动压轮,定压轮,摆线针轮,减速机,电动机等。
适用于压制陶瓷、磁性材料等材料。
该机自动化程度高, 具有在安全生产提高生产率的同时节省材料,省工、省时、一机多用的特点,是干压陶瓷、磁性材料成型机械首选。
该机精度高,压片稳定,性能好,成品率高。
精锐机械厂生产的全自动陶瓷成形机采用PLC控制,各动作的时间通过文本输入,并且全部可调。
可以自动脱模,自动清洁浇口,无需人工清理。
标准化模架设计,自动对模,使装换模具时间更短。
2.2.3特点干压成型机具有设计先进、结构合理、安装调试容易、操作方便、工作范围大、调节性能好、生产周期短、成本低、生产效率高、易于自动化,废品率低等优点,可满足粉末成型时的不同要求。
2.3 冷等静压机(LDJ100/320-300I)2.3.1技术参数表 2-3-12.3.2结构组成冷等静压机主要由弹性模具、缸体(高压容器)、框架、液压系统等组成。
(1)弹性模具。
用橡胶或树脂材料制成。
物料颗粒大小和形状对模具寿命有较大影响。
模具设计是等静压成型的关键,因为坯体尺寸的精度和致密均匀性与模具关系密切。
将物料装入模具中时,其棱角处不易为物料所充填,可以采用振动装料,或者边振动,边抽真空,效果更好。
(2)缸体。
能承受高压的容器。
一般有两种结构形式:一种是由两层简体热装而成,内筒处于受压状态,外筒处于受拉状态,这种结构形式只适用于中小型等静压成型设备;另一种是采用钢丝预应力缠绕结构,用机械性能良好的高强度合金钢作为芯简体,然后用高强度钢丝按预应力要求,缠绕在芯筒外面,形成一定厚度的钢丝层,使芯筒承受很大的压应力。
即使在工作条件下,也不承受拉应力或很小的拉应力,这种容器具有很高的抗疲劳寿命,可以制造直径较大的容器。
容器的上塞和下塞都是活动的,加压时,上下塞将力传递到机架上。
(3)框架。
有两种结构形式:一种为叠板式结构,采用中强度钢板叠合而成;另一种为缠绕式框架结构,由两个半圆形梁及两根立柱拼合后用高强度钢丝预应力缠绕而成。
这种结构受力合理,抗疲劳强度高,工作安全可靠。
(4)液压系统。
由低压泵、高压泵和增压器以及各式阀等组成。
开始由流量较大的低压泵供油,达到一定压力后,再由高压泵供油,如压力再高,则由增压器提高油的压力。
工作介质可以是水或油。
2.3.3特点冷等静压技术在250Mpa下成型得到的样品,具有致密度高、密度分布均匀,各向同性好等特点[8]。
冷等静压成型适于制备成型形状简单、尺寸大、细长比大、产量小的制品,可广泛应用于各类硬质合金、耐火材料、磁性材料、陶瓷、石墨、有色金属及高比重合金的粉末制品。
2.4 无压烧结炉(HY)2.4.1技术参数表2-4-12.4.2结构组成⑴炉壳炉壳由炉体和炉门构成,为双层冷却水套式结构。
①设备炉壳是按最大承受压力范围为-0.1~0.05MPa设计。
②炉壳为卧式,侧开平移门,炉壳上有真空系统接口,测温接口,水冷电极接口、充放气接口及视孔接口等,均按高真空静密封标准设计[4];⑵加热室由不锈钢外壳和保温材料及加热体组成,加热室内侧开门与炉门连为一体,加热器通过水冷电极与外界电源连接。
加热室中加热元件沿圆周均匀排布,以确保均温区的均温性。
加热元件连接方式、支撑方式及加热室的保温方式,依使用温度及气氛的不同而特殊设计。
大型热压炉的加热室,可设计成可移出炉外,故加热室大多设计成整体式结构。
⑶测温系统充气系统真空系统压机系统电控系统气控系统水冷系统[10,11]。
2.4.3特点无压烧结炉具有加热速度快、生产效率高、氧化脱炭少、节省材料与锻模成本,工作环境优越、提高工人劳动环境和公司形象、无污染、低耗能,加热均匀,芯表温差极小,温控精度高的优点[1]。
还可以制备形状复杂的零件和大尺寸的碳化硅陶瓷部件,而且相对容易实现工业化,因此,被认为是碳化硅陶瓷复合材料最有前途的烧结方法,与反应烧结方法相比无压烧结碳化硅的纯度较高,SiC的质量分数>97%,耐腐蚀性大大优于反应烧结碳化硅,产品更具有市场竞争力。
2.5微机控制电子万能试验机2.5.1特点对sic烧结块进行拉伸、压缩、弯曲、撕裂、90°剥离、剪切、粘合力、拔出力、延伸伸长率等检测。
2.5.2技术参数表2-5-12.6维氏硬度计2.6.1技术参数测量范围5-2900HV试验力9.807、49.03、98.07、196.1、294.2、490.3牛顿 (1、5、10、20、30、50公斤力)试件允许最大高度180毫米压头中心至机壁距离125毫米光学测微计放大倍数50倍最小检测单位0.5微米电源交流220伏,50/60赫兹外形尺寸580 x 260 x 730毫米重量约90千克2.6.2特点无摩擦主轴,试验力精度高;数字式压痕自动测量系统;试验过程自动化,无人为操作误差;大型LCD液晶显示屏,菜单操作,功能齐全(数据处理、硬度转换等);自动数字显示,无人为读数误差;随机打印机打印硬度测试结果;精度符合GB/T4340.2 ISO6507-2 和美国ASTM E92。
2.7喷雾干燥塔2.7.1喷雾干燥塔的结构组成如图2-1所示。
图2-11.过滤器2.送风机3.加热器(电、蒸汽、燃油、煤)4.料糟5.供料泵6.雾化器7.干燥塔8.一级收尘器(旋风分离器)9.二级收尘器(旋风分离器,袋滤器) 10.引风机 11.湿式除尘器(水沫除尘器)2.7.2干燥塔工作原理空气通过加热器转化为热空气,进入装置在干燥室顶部的热风分配器,然后均匀的进入干燥室,并呈螺旋状转动,同时将料液送至装置在干燥室顶部的离心雾化器,使料液雾化成极小的雾化液滴,料液和热空气并流接触,水份迅速蒸发,在极短的时间内干燥为成品。
成品经干燥塔底部和旋风分离器排出,废气由风机抽出排空。
3、物料的选择3.1SiC粉末的合成SiC在地球上几乎不存在,仅在陨石中有所发现,因此,工业上应用的SiC 粉末都为人工合成。
目前,合成SiC粉末的主要方法有:3.1.1Acheson法:这是工业上采用最多的合成方法,即用电将石英砂和焦炭的混合物加热至2500℃左右高温反应制得。
因石英砂和焦炭中通常含有Al和Fe等杂质,在制成的SiC中都固溶有少量杂质。
其中,杂质少的呈绿色,杂质多的呈黑色。
3.1.2化合法:在一定的温度下,使高纯的硅与碳黑直接发生反应。
由此可合成高纯度的β-SiC粉末。
3.1.3 热分解法:使聚碳硅烷或三氯甲基硅等有机硅聚合物在1200~1500℃的温度范围内发生分解反应,由此制得亚微米级的β-SiC粉末。
3.1.4气相反相法:使SiCl4和SiH4等含硅的气体以及CH4、C3H8、C7H8和(Cl4等含碳的气体或使CH3SiCl3、(CH3)2 SiCl2和Si(CH3)4等同时含有硅和碳的气体在高温下发生反应,由此制备纳米级的β-SiC超细粉。
3.2 主要原料本工艺直接采用β-SiC粉,并通过气流磨提高其比表面积和降低含氧量。
3.3 其他原料同时添加B和C时,以实现SiC陶瓷的高密度化。
B的添加量在0.5%左右,C的添加量取决于SiC原料中氧含量高低,通常C的添加量与SiC粉料中的氧含量成正比[12]。
粘结剂:环氧树脂。
辅助剂:主要包括各类烧结助剂以及制备工艺当中的分散剂等,有碳化硼、石油焦、炭黑、聚乙二醇、无水乙醇、三聚磷酸钠等[13]。
第三章工艺流程:粗粉(原料)—细磨—酸洗(除杂)—干燥—输送—成型—烧结—包装第四章性能测试体积密度、吸水率和气孔率的测定(文献:刘明刚,碳化硅陶瓷的无压烧结及性能研究,2009.05)用液体浸泡试样,然后再用沸水煮 3h,尽量使试样达到饱和。
用液体静力天平和电子天平称干试样质量(m1)、饱和试样表观质量(m2)、饱和试样空气中质量(m3)和浸渍液体的密度(Dl)。
体积密度按下式计算:[()]100%132D= m×Dm−m×bl (3.1)吸水率按下式计算:[()]100%311W= m−mm×a (3.2)气孔率按下式计算:[()()]100%3132P= m−mm−m×a (3.3)式中: m1—干试样质量;m2—饱和试样表观质量;m3—饱和试样空气中质量;Dl—实验温度下,浸渍液体密度,单位:g/cm3(本实验选用液体为蒸馏水,密度为 1g /cm3)。
3.2 抗压强度的测定抗压强度指外力只是压力时材料的强度极限,特种陶瓷的抗压强度是指在无侧束状态下所能承受的最大压力,换言之,它指把特种陶瓷加压至破裂所需要的应力。
试样实验时受压方向应为制品成型时加压方向,加载速率为 90MPa/min 。
抗压强度的计算公式:R C = P/A (3.4)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=2π4121d d A (3.5) 式中: A —试样受压面积(cm2);d1、d2—试样上、下受压面的直径(cm ); P —试样破坏时的压力(kg ); Rc —试样的抗压强度(kg/cm2)。
其中:1MPa=1N/mm2。
第六章参考文献[1]陈宇红;韩凤兰;吴澜尔,碳化硅陶瓷的无压烧结技术,宁夏工程技术,2002,1(1)[12]Prochakza5.Sinteringofsilieonearbide[A 〕.BurkeJJ.Por-eeedinofthe coerreneeon cearmiesofhighapplieations[C],Hyans:MA1975:239. [13]刘明刚.碳化硅陶瓷的无压烧结及性能研究[D].西安科技大学.2009年 [2]赵霞;唐竹兴,碳化硅陶瓷材料的成型工艺进展,现代技术陶瓷,2010年第4期[3]徐森,气流粉碎制备碳化硅微粉初探,中国粉体技术,2002,8(6) [4]李文新;李文辉,常压烧结碳化硅陶瓷的力学性能与质量密度,哈尔滨理工大学学报,2002,7(2)[5]宋祖伟;戴长虹;翁长根,碳化硅陶瓷粉体的制备技术,青岛化工学院学报,2001,22(2)[6]鲁燕萍,陶瓷冷等静压成型技术,北京真空电子技术研究所,2011年 04期[7]刘景林,在生产结构陶瓷工艺中冷态等静压成型方法的特点,耐火与石灰,2007年 03期[8]贺峻; 康永林; 任学平,数值模拟在陶瓷粉末材料冷等静压过程中的应用,材料科学与工艺,2002年 01期[9]陆有军; 吴澜尔; 陈宇红,干压结合冷等静压成形对陶瓷力学性能的影响,佛山陶瓷,2007年 11期………………………………………………最新资料推荐………………………………………[10]陈宇红; 孙文周; 韩非; 耿桂宏,无压烧结SiC凝胶注模成型工艺研究,陶瓷学报,2010年 04期[11]刘维良; 于国强; 李友宝,无压烧结制备SiC密封件的工艺与性能研究,中国陶瓷工业,2011年 02期11 / 11。