粉体陶瓷成形技术
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塑性成形
塑性成形利用各种外力，对具有可塑性的坯料进行成形 加工，迫使坯料在外力作用下产生塑性变形，并保持其 形状，从而制成坯体。
2 粉体的成形方法及设备
浇注成形
浇注成形是陶瓷坯体成形中的一个基本成 形工艺，粉末冶金中也常用浇注成形。
2.粉体的成形方法及设备
2.5烧结
烧结的基本原理
烧结过程 烧结是将成形的坯体在低于其主要成分熔点的温 度下加热，粉体相互结合并发生收缩与致密化， 形成具有一定强度和性能的固体材料的过程。
烧结是一个自发的不可逆过程，系统表面能降 低是推动烧结进行的基本动力。
2.粉体的成形方法及设备
2.5烧结
烧结过程
烧结初期：
坯体中颗wenku.baidu.com重排，接触处产生键合，空隙变形、缩小（即
大气孔消失），固-气总表面积没有变化。
粉体的成形方法及设备 2.5烧结
烧结过程
烧结中期： 传质开始，粒界增大，空隙进一步变形、缩小，但
2.粉体的成形方法及设备
2.2粉体的制备 液体金属雾化法
许多雾化法部是采用双液流：一为液态金属流，—为 液体或气体流。后者冲击液态金属流，将之破碎成金属 液滴，随后凝固成粉末颗粒。对于制取铁、钢粉末，一 般用水或油作为冲击流体；对于某些特殊金属，则采用 空气、水蒸气或惰件气体作为冲击流体；对于其他金属， 用惰性气体氮、氩或氮作为雾化介质；在某些场合．采 用水蒸气。
粉末陶瓷成型技术
梁珠宝 201242056
粉末陶瓷成型技术 1 粉末陶瓷成型的基本原理 2 粉体的成形方法及设备
3 粉末陶瓷成形新技术
粉末陶瓷成型技术
1 粉末陶瓷成型的基本原理
概述
粉末陶瓷材料以粉体（粉末）为原材料， 经过成形和烧结工艺制备而成。
1.粉末陶瓷成型的基本原理
陶瓷材料的成形过程与粉末冶金相似，所不同的是两者采 用不同的原材料。 一般情况下，陶瓷材料的组织结构包括晶相、玻璃相和气 相三个部分，其中的晶相是陶瓷材料的主要组成相。
仍然连通，形如隧道。
2.粉体的成形方法及设备
2.5烧结
烧结过程
烧结后期：
传质继续进行，粒子长大，气孔变成孤立闭气孔，密 度达到95%以上，制品强度提高。
2.粉体的成形方法及设备
2.5烧结
烧结过程
按照烧结过程有无明显的液相出现进行分类，可 分为固相烧结和液相烧结两类。 固相烧结：指烧结温度下基本上无液相出现的烧结， 如高纯氧化物之间的烧结过程。 液相烧结：指有液相参与下的烧结，如多组分物系 烧结温度下常有液相出现。
2.粉体的成形方法及设备
2.1.粉体的基本性能
粒度： 颗粒大小：通常用直径表示。不规则颗粒用等效半径。 粒度分布：不同大小颗粒占的百分比。 颗粒形状：颗粒形状表示粉体颗粒的几何形状，常 用的颗粒形状有球形、片形、针形、柱形等。
2.粉体的成形方法及设备
流动性 流动性指粉体的流动能力，粉体的流动性主要取决 于颗粒之间的摩擦系数。 填充特性 填充特性是粉体成形的基础。由于粉体的形状不 规则、表面粗糙，使堆积起来的粉体颗粒间存在大量空隙。
2.粉体的成形方法及设备
2.2粉体的制备 液体金属雾化法
雾化 法是 一种 典型的 物 理 制粉方法，是通过高压雾化介 质，如气体或水强烈冲击液流， 或通过离心力使之破碎、冷却 凝固来实现的。
雾化
聚 并
凝固
2.粉体的成形方法及设备
2.3 粉体的预处理
（1）分级 分级是指将粉体按粒度分成若干等 级的过程，通过分级可以在配料时控制粉体 的粒度及粒度分布，以满足成形及烧结工艺 的要求，通常采用标准筛网进行筛分。 （2）去杂质 去杂质的目的是降低粉体中的杂 质含量，常用的有退火处理、酸洗处理等。 （3）混合 将两种以上不同成分的粉体均匀混 合的过程称为混合，球磨是常用的混合方法。 （4）造粒 造粒是在细的粉体中加入一定的塑 化剂制成粒度较粗，具有一定假粒度级配、 流动性好的粒子。
2.粉体的成形方法及设备
2.4 粉体的成形
通过一定的方法，将粉体原料制成具有一 定形状、尺寸、密度和强度坯体的过程称 为成形 （1）压制成形 （2）塑性成形 （3）浇注成形
2.粉体的成形方法及设备
2.4 粉体的成形
压制成形——是粉 末陶瓷成形的常用 方法之一。将松散 的粉状原料放入模 具中，并施加一定 的压力后便获得块 状坯体。
2.粉体的成形方法及设备
粉体的压制过程如下：
（1）受到压力后，颗 粒之间发生相对移动， “拱桥”被破坏，密 度随压力的增加而迅 速增加。 （2）当密度达到一定 程度后，密度不随压 力的增大而明显增加。 （3）继续增大成形压 力，使颗粒之间的结 合进一步增强，坯体 的密度增大。
2.粉体的成形方法及设备
二、等静压成形
1. 冷等静压
冷等静压成形是在模压基础上发展起来的，它是利用液体（如 油、水或甘油）作为传递介质获得均匀静压力施加到材料上的 一种方法。 等静压成形具有以下特点：坯体密度高、均匀、缺陷少、模具 制作方便、成本低，可生产形状复杂、大件以及细长的制品。
2. 热等静压 热等静压中用金属箔代替 冷等静压中的橡皮模具，用 气体代替液体，使金属箔内 的粉料均匀受压。 采用热等静压法获得的制 品，性能优良、均匀、强度 高，但成本较高。
3.粉末冶金及陶瓷成形新技术 3.1. 快速成型技术
3.2. 等静压成型
一、快速成型技术
1. 选择性激光烧结
选择性激光烧结：将陶瓷粉末在激光照射下直接烧结，实现 成形与烧结一体化，适合于粉体的快速成形。
2. 三维打印法
三维打印法（three dimensional printing， 3DP）采用喷墨打印 原理，将熔融的材料有序喷出， 一个层面又一个层面地堆积而最 终形成三维实体。
2.粉体的成形方法及设备
2.2.粉体的制备
2.粉体的成形方法及设备
2.2.粉体的制备
球磨法
球磨法 制备粉 体的生 产量大、 成本较 低，在 工程中 应用较 为普遍。
2.粉体的成形方法及设备
2.2粉体的制备 气流研磨法
通过气体传输粉 料的一种研磨方法。 研磨腔内是粉末与气 体的两相混合物。 由于不使用研磨球及 研磨介质，所以气流 研磨粉的化学纯度一 般比机械研磨法的要 高。
2.粉体的成形方法及设备
2.6后处理
粉末陶瓷制品在烧结中通常产生收缩、变形 以及一些表面缺陷，烧结后的表面粗糙度差， 一般情况下，不能作为最终产品直接使用。 浸渍：用油、石蜡、树脂填充烧结制品的空 隙。 精整：烧结后再模具中再压一次以获得所需 的尺寸精度和表面粗糙度。 精压：获得特定的表面形状和适当改善密度 的工艺。 复压：提高制品密度、提高强度的工艺。
塑性成形利用各种外力，对具有可塑性的坯料进行成形 加工，迫使坯料在外力作用下产生塑性变形，并保持其 形状，从而制成坯体。
2 粉体的成形方法及设备
浇注成形
浇注成形是陶瓷坯体成形中的一个基本成 形工艺，粉末冶金中也常用浇注成形。
2.粉体的成形方法及设备
2.5烧结
烧结的基本原理
烧结过程 烧结是将成形的坯体在低于其主要成分熔点的温 度下加热，粉体相互结合并发生收缩与致密化， 形成具有一定强度和性能的固体材料的过程。
烧结是一个自发的不可逆过程，系统表面能降 低是推动烧结进行的基本动力。
2.粉体的成形方法及设备
2.5烧结
烧结过程
烧结初期：
坯体中颗wenku.baidu.com重排，接触处产生键合，空隙变形、缩小（即
大气孔消失），固-气总表面积没有变化。
粉体的成形方法及设备 2.5烧结
烧结过程
烧结中期： 传质开始，粒界增大，空隙进一步变形、缩小，但
2.粉体的成形方法及设备
2.2粉体的制备 液体金属雾化法
许多雾化法部是采用双液流：一为液态金属流，—为 液体或气体流。后者冲击液态金属流，将之破碎成金属 液滴，随后凝固成粉末颗粒。对于制取铁、钢粉末，一 般用水或油作为冲击流体；对于某些特殊金属，则采用 空气、水蒸气或惰件气体作为冲击流体；对于其他金属， 用惰性气体氮、氩或氮作为雾化介质；在某些场合．采 用水蒸气。
粉末陶瓷成型技术
梁珠宝 201242056
粉末陶瓷成型技术 1 粉末陶瓷成型的基本原理 2 粉体的成形方法及设备
3 粉末陶瓷成形新技术
粉末陶瓷成型技术
1 粉末陶瓷成型的基本原理
概述
粉末陶瓷材料以粉体（粉末）为原材料， 经过成形和烧结工艺制备而成。
1.粉末陶瓷成型的基本原理
陶瓷材料的成形过程与粉末冶金相似，所不同的是两者采 用不同的原材料。 一般情况下，陶瓷材料的组织结构包括晶相、玻璃相和气 相三个部分，其中的晶相是陶瓷材料的主要组成相。
仍然连通，形如隧道。
2.粉体的成形方法及设备
2.5烧结
烧结过程
烧结后期：
传质继续进行，粒子长大，气孔变成孤立闭气孔，密 度达到95%以上，制品强度提高。
2.粉体的成形方法及设备
2.5烧结
烧结过程
按照烧结过程有无明显的液相出现进行分类，可 分为固相烧结和液相烧结两类。 固相烧结：指烧结温度下基本上无液相出现的烧结， 如高纯氧化物之间的烧结过程。 液相烧结：指有液相参与下的烧结，如多组分物系 烧结温度下常有液相出现。
2.粉体的成形方法及设备
2.1.粉体的基本性能
粒度： 颗粒大小：通常用直径表示。不规则颗粒用等效半径。 粒度分布：不同大小颗粒占的百分比。 颗粒形状：颗粒形状表示粉体颗粒的几何形状，常 用的颗粒形状有球形、片形、针形、柱形等。
2.粉体的成形方法及设备
流动性 流动性指粉体的流动能力，粉体的流动性主要取决 于颗粒之间的摩擦系数。 填充特性 填充特性是粉体成形的基础。由于粉体的形状不 规则、表面粗糙，使堆积起来的粉体颗粒间存在大量空隙。
2.粉体的成形方法及设备
2.2粉体的制备 液体金属雾化法
雾化 法是 一种 典型的 物 理 制粉方法，是通过高压雾化介 质，如气体或水强烈冲击液流， 或通过离心力使之破碎、冷却 凝固来实现的。
雾化
聚 并
凝固
2.粉体的成形方法及设备
2.3 粉体的预处理
（1）分级 分级是指将粉体按粒度分成若干等 级的过程，通过分级可以在配料时控制粉体 的粒度及粒度分布，以满足成形及烧结工艺 的要求，通常采用标准筛网进行筛分。 （2）去杂质 去杂质的目的是降低粉体中的杂 质含量，常用的有退火处理、酸洗处理等。 （3）混合 将两种以上不同成分的粉体均匀混 合的过程称为混合，球磨是常用的混合方法。 （4）造粒 造粒是在细的粉体中加入一定的塑 化剂制成粒度较粗，具有一定假粒度级配、 流动性好的粒子。
2.粉体的成形方法及设备
2.4 粉体的成形
通过一定的方法，将粉体原料制成具有一 定形状、尺寸、密度和强度坯体的过程称 为成形 （1）压制成形 （2）塑性成形 （3）浇注成形
2.粉体的成形方法及设备
2.4 粉体的成形
压制成形——是粉 末陶瓷成形的常用 方法之一。将松散 的粉状原料放入模 具中，并施加一定 的压力后便获得块 状坯体。
2.粉体的成形方法及设备
粉体的压制过程如下：
（1）受到压力后，颗 粒之间发生相对移动， “拱桥”被破坏，密 度随压力的增加而迅 速增加。 （2）当密度达到一定 程度后，密度不随压 力的增大而明显增加。 （3）继续增大成形压 力，使颗粒之间的结 合进一步增强，坯体 的密度增大。
2.粉体的成形方法及设备
二、等静压成形
1. 冷等静压
冷等静压成形是在模压基础上发展起来的，它是利用液体（如 油、水或甘油）作为传递介质获得均匀静压力施加到材料上的 一种方法。 等静压成形具有以下特点：坯体密度高、均匀、缺陷少、模具 制作方便、成本低，可生产形状复杂、大件以及细长的制品。
2. 热等静压 热等静压中用金属箔代替 冷等静压中的橡皮模具，用 气体代替液体，使金属箔内 的粉料均匀受压。 采用热等静压法获得的制 品，性能优良、均匀、强度 高，但成本较高。
3.粉末冶金及陶瓷成形新技术 3.1. 快速成型技术
3.2. 等静压成型
一、快速成型技术
1. 选择性激光烧结
选择性激光烧结：将陶瓷粉末在激光照射下直接烧结，实现 成形与烧结一体化，适合于粉体的快速成形。
2. 三维打印法
三维打印法（three dimensional printing， 3DP）采用喷墨打印 原理，将熔融的材料有序喷出， 一个层面又一个层面地堆积而最 终形成三维实体。
2.粉体的成形方法及设备
2.2.粉体的制备
2.粉体的成形方法及设备
2.2.粉体的制备
球磨法
球磨法 制备粉 体的生 产量大、 成本较 低，在 工程中 应用较 为普遍。
2.粉体的成形方法及设备
2.2粉体的制备 气流研磨法
通过气体传输粉 料的一种研磨方法。 研磨腔内是粉末与气 体的两相混合物。 由于不使用研磨球及 研磨介质，所以气流 研磨粉的化学纯度一 般比机械研磨法的要 高。
2.粉体的成形方法及设备
2.6后处理
粉末陶瓷制品在烧结中通常产生收缩、变形 以及一些表面缺陷，烧结后的表面粗糙度差， 一般情况下，不能作为最终产品直接使用。 浸渍：用油、石蜡、树脂填充烧结制品的空 隙。 精整：烧结后再模具中再压一次以获得所需 的尺寸精度和表面粗糙度。 精压：获得特定的表面形状和适当改善密度 的工艺。 复压：提高制品密度、提高强度的工艺。