多孔氧化锆陶瓷的设备制作方法与制作流程
本技术公开了一种多孔氧化锆陶瓷的制备方法，先将氧化锆和氧化钇按重量配比混合均匀制备混合料；然后制备聚丙烯醇水溶液和氯化铵水溶液：将所得混合料和溶液一起放入球
磨机中进行球磨；向球磨后的浆料中加入粘结剂、淀粉溶液、表面活性剂，继续球磨
30min；之后加入10％的氯化铵水溶液，高速下球磨3min，迅速倒入模具中成型；将模具和模具中的浆料放入烘箱中进行发泡；然后放入冷冻箱中冷冻，形成凝胶；将凝胶样品进行脱模，经干燥后烧结，得到多孔氧化锆陶瓷。本技术用磷酸锌作为粘结剂，提高了粘结强度，降低了污染，得到的多孔氧化锆陶瓷孔隙率高，孔径均匀，提高了多孔氧化锆陶瓷的性能。
权利要求书
1.一种多孔氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)制备氧化锆混合料：首先将氧化锆粉末和氧化钇粉末按照重量配比混合均匀；
(2)制备聚丙烯醇水溶液：将聚丙烯醇与去离子水按照一定比例混合，配制聚氯丙烯醇水溶液；
(3)制备氯化铵水溶液：用分析纯氯化铵与去离子水配制成质量分数为15％的氯化铵水溶液；
(4)制备浆料：将步骤(1)-(3)所得混合料和溶液一起放入球磨机中，再放入刚玉球，球磨3h，得到浆料；
(5)向球磨后的浆料中加入粘结剂，并加入质量分数为3％的淀粉溶液，同时加入表面活性剂，然后继续球磨30mi n；之后加入一定量质量分数为10％的氯化铵水溶液，然后在高速下球磨3mi n，之后迅速倒入模具中成型；
(6)将模具和模具中的浆料放入烘箱中进行发泡；然后将模具和模具中的浆料放入冷冻箱中
冷冻8h，冷冻的温度为零下15度，在冷冻过程中形成凝胶；
(7)将凝胶样品进行脱模，然后将凝胶样品放入乙醇水溶液中10h；
(8)将凝胶样品从乙醇溶液中取出，经干燥后在氩气氛保护下进行烧结3h，烧结后自然冷却至室温，得到多孔氧化锆陶瓷。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)所述氧化锆粉末和氧化钇粉末的重量比为20:1。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)将聚丙烯醇与去离子水按照一定比例混合后，于70摄氏度下超声分散1h，配制成质量分数为10％的聚丙烯醇水溶液。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(5)所述粘结剂为磷酸锌粘结剂，该磷酸锌粘结剂的加入量为步骤(1)氧化锆混合料质量的2-6％。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(5)所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠，十二烷基硫酸钠的加入量为步骤(1)氧化锆混合料质量的2-4％。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(5)所述氯化铵水溶液的加入量为步骤(1)氧化锆混合料质量的3-5％。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(6)烘箱温度为90℃，发泡时间为2h。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(8)干燥的温度为120℃，干燥的时间为12h，所述的烧结温度为1600℃。
技术说明书
一种多孔氧化锆陶瓷的制备方法
技术领域
本技术涉及多孔陶瓷技术领域，具体涉及一种多孔氧化锆陶瓷的制备方法。
背景技术
多孔陶瓷由于兼有良好的机械性能、化学和热稳定性，作为一种绿色材料其过滤性能广泛应用。氧化锆材料具有优良的物理、化学性能，用氧化锆材料制作多孔材料能够兼具良好
的机械性能、化学和热稳定性以及选择透氧性。
多孔陶瓷的制备方法有多种，比如：添加造孔剂法，有机泡沫法和发泡法。
添加造孔剂法是利用有机造孔剂在高温下燃尽或者挥发而在陶瓷体中留下孔隙，这种方法工艺简单，孔隙率可调节，但孔隙率低，制备过程中会排放污染物。
有机泡沫法是利用有机泡沫所具有的开孔三维网状骨架的特殊结构，将制备好的浆料均匀地涂敷在有机泡沫网状体上，干燥后烧掉有机泡沫体而获得一种网眼多孔陶瓷。该方法制备过程中有机体的强度和弹性对多孔材料的结构和性能有很大影响，同时易产生残留体和有毒气体，对环境造成污染。
发泡法制备的多孔陶瓷孔隙率一般可以大于70％，发泡法一般会添加一些有机物，在陶瓷浆料发泡后固化浆料，这些有机会都会在烧结时燃烧或挥发，污染环境。
上述方法均存在孔隙率不高，排放污染物的问题。
技术内容
本技术旨在提供一种多孔氧化锆陶瓷的制备方法，用磷酸锌作为粘结剂，增强了粘结剂与氧化锆陶瓷的适应性，提高了粘结强度，而且降低了污染，用淀粉做造孔剂，得到的多孔氧化锆陶瓷孔隙率高，可以达到80％以上，孔径均匀，没有明显的特大孔，以中孔为主，提高了多孔氧化锆陶瓷的性能。
本技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本技术提出的一种多孔氧化锆陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备氧化锆混合料：首先将氧化锆粉末和氧化钇粉末按照重量配比混合均匀；
(2)制备聚丙烯醇水溶液：将聚丙烯醇与去离子水按照一定比例混合，配制聚氯丙烯醇水溶液；
(3)制备氯化铵水溶液：用分析纯氯化铵与去离子水配制成质量分数为15％的氯化铵水溶液；
(4)制备浆料：将步骤(1)-(3)所得混合料和溶液一起放入球磨机中，再放入刚玉球，球磨3h，得到浆料；
(5)向球磨后的浆料中加入粘结剂，并加入质量分数为3％的淀粉溶液，同时加入表面活性剂，然后继续球磨30min；之后加入一定量质量分数为10％的氯化铵水溶液，然后在高速下球磨3min，之后迅速倒入模具中成型；
(6)将模具和模具中的浆料放入烘箱中进行发泡；然后将模具和模具中的浆料放入冷冻箱中冷冻8h，冷冻的温度为零下15度，在冷冻过程中形成凝胶；
(7)将凝胶样品进行脱模，然后将凝胶样品放入乙醇水溶液中10h；
(8)将凝胶样品从乙醇溶液中取出，经干燥后在氩气氛保护下进行烧结3h，烧结后自然冷却至室温，得到多孔氧化锆陶瓷。
本技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的一种多孔氧化锆陶瓷的制备方法，其中，步骤(1)所述氧化锆粉末和氧化钇粉末的重量比为20:1。
前述的一种多孔氧化锆陶瓷的制备方法，其中，步骤(2)将聚丙烯醇与去离子水按照一定比例混合后，于70摄氏度下超声分散1h，配制成质量分数为10％的聚丙烯醇水溶液。
前述的一种多孔氧化锆陶瓷的制备方法，其中，步骤(5)所述粘结剂为磷酸锌粘结剂，该磷酸锌粘结剂的加入量为步骤(1)氧化锆混合料质量的2-6％。
前述的一种多孔氧化锆陶瓷的制备方法，其中，步骤(5)所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠，十二烷基硫酸钠的加入量为步骤(1)氧化锆混合料质量的2-4％。
前述的一种多孔氧化锆陶瓷的制备方法，其中，步骤(5)所述氯化铵水溶液的加入量为步骤(1)氧化锆混合料质量的3-5％。
前述的一种多孔氧化锆陶瓷的制备方法，其中，步骤(6)烘箱温度为90℃，发泡时间为2h。
前述的一种多孔氧化锆陶瓷的制备方法，其中，步骤(8)干燥的温度为120℃，干燥的时间为12h，所述的烧结温度为1600℃。
本技术用磷酸锌作为粘结剂，增强了粘结剂与氧化锆陶瓷的适应性，提高了粘结强度，而且降低了污染，利用淀粉溶液进行造孔，不产生有害气体，并且得到的多孔氧化锆陶瓷孔隙率高，可以达到80％以上，且孔径均匀，没有明显的特大孔，以中孔为主，提高了多孔氧化锆陶瓷的性能，其耐压强度可达到2.2MPa。
具体实施方式
以下参照具体的实施例来说明本技术。这些实施例仅用于说明本技术，其不以任何方式限制本技术的范围。
本技术提供了一种多孔氧化锆陶瓷的制备方法，具体分为8个步骤：
(1)制备氧化锆混合料：首先将氧化锆粉末和氧化钇粉末按照重量比为20:1的比例混合均匀；
(2)制备聚丙烯醇水溶液，将聚丙烯醇与去离子水按照一定比例混合，于70摄氏度下超声分散1h，配制质量分数为10％的聚丙烯醇水溶液；
(3)制备氯化铵水溶液：用分析纯氯化铵与去离子水配制成质量分数为15％的氯化铵水溶液；
(4)制备浆料：将步骤(1)-(3)所得混合料和溶液一起放入球磨机中，再放入刚玉球，球磨3h，得到浆料；
(5)向球磨后的浆料中加入磷酸锌，该磷酸锌的加入量为步骤(1)氧化锆混合料质量的2-6％，并加入质量分数为3％的淀粉溶液作为造孔剂，同时加入十二烷基硫酸钠作为表面活性剂，然后继续球磨30min；之后加入一定量质量分数为10％的氯化铵水溶液，此时，氯化铵水溶液的加入量占步骤(1)氧化锆混合料质量的3-5％，然后在高速下球磨3min，迅速倒入模具中成型；
(6)将模具和模具中的浆料放入烘箱中进行发泡，淀粉溶液在浆料中造孔，烘箱温度为90度，发泡时间为2h；然后将模具和模具中的浆料放入冷冻箱中冷冻8h，冷冻的温度为零下15度；在冷冻过程中形成凝胶；
(7)将凝胶样品进行脱模，然后将凝胶样品放入乙醇水溶液中12h，用乙醇替换其中的水份，避免后期干燥和烧结过程中水份蒸发造成样品收缩。
(8)将凝胶样品从乙醇中取出，于120℃下干燥12h，然后在氮气氛保护下进行烧结3h，烧结温度为1600℃。烧结后自然冷却至室温，得到多孔氧化锆陶瓷。
经测试，所得多孔氧化锆陶瓷的孔隙率为85％，抗压强度为2.2MPa。
以上所述，仅是本技术的较佳实施例而已，并非对本技术做任何形式上的限制，虽然本技术已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本技术技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本技术技术方案的内容，依据本技术的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本技术技术方案的范围内。
陶瓷制作工艺流程
陶瓷制作工艺流程 在陶瓷民俗博览区古窑景区错落有致的分布着古制瓷作坊、古镇窑、陶人画坊。在作坊里可见到“手随泥走，泥随手变”，巧夺天工的拉坯成型；在镇窑里，可看到神奇的松柴烧瓷技艺，从中领略到景德镇古代手工制瓷的魅力。在古窑，我们看到了练泥、拉坯、印坯、利坯、晒坯、刻花、施釉、烧窑、彩绘、釉色变化等 练泥：从矿区采取瓷石，先以人工用铁锤敲碎至鸡蛋大小的块状,再利用水碓舂打成粉状，淘洗，除去杂质，沉淀后制成砖状的泥块。然后再用水调和泥块，去掉渣质，用双手搓揉，或用脚踩踏，把泥团中的空气挤压出来，并使泥中的水分均匀。这一环节在古窑里我没有见到，深感遗憾，于是我在前往三宝村途中仔细寻觅，有幸亲眼目睹。这种瓷石加工方法历史悠久,应与景德镇制瓷历史同步。
拉坯：将泥团摔掷在辘轳车的转盘中心，随手法的屈伸收放拉制出坯体的大致模样。拉坯是成型的第一道工序。拉坯成型首先要熟悉泥料的收缩率。景德镇瓷土总收缩率大致为18—20%,根据大小品种和不同器型及泥料的软硬程度予以放尺。由于景德镇瓷泥的柔软性,拉制的坯体均比之其他黏土成型的要厚。拉坯不仅要注意到收缩率,而且还要注意到造型。如遇较大尺寸的制品,则要分段拉制,从各个分段部位,可看出拉坯师傅的技艺好坏和水平高低。景德镇陶瓷的特殊美感和瓷文化的形成是与其独特的材质、工艺等有着密不可分的联系,甚至在某种程度上说:景德镇瓷器名扬天下,除当地“天赐”的优质黏土之外,基本上是那些“鬼斧神工”的技艺将这些普通的“东西”变成了人类的“宠物”。由此,真正被“神灵”护佑着的正是这制瓷技艺的不断分工、进化和传承。这千年相传的技艺造就和组成了人类陶瓷史甚至是文明史上最耀眼的光环,这光环让人炫目,也让人敬畏。
陶瓷的生产工艺流程.
陶瓷的生产工艺流程 一、陶瓷原料的分类 （1）粘土类 粘土类原料是陶瓷的主要原料之一。粘土之所以作为陶瓷的主要原料，是由于其具有可塑性和烧结性。陶瓷工业中主要的粘土类矿物有高岭石类、蒙脱石类和伊利石（水云母）类等，但我厂的主要粘土类原料为高岭土，如：高塘高岭土、云南高岭土、福建龙岩高岭土、清远高岭土、从化高岭土等。 （2）石英类 石英的主要成分为二氧化硅（SiO ），在陶瓷生产中，作为瘠性原料加入到陶瓷坯料中时， 2 在烧成前可调节坯料的可塑性，在烧成时石英的加热膨胀可部分抵消部分坯体的收缩。当添加到釉料中时，提高釉料的机械强度，硬度，耐磨性，耐化学侵蚀性。我厂的石英类原料主要有：釉宝石英、佛冈石英砂等。 （3）长石类 长石是陶瓷原料中最常用的熔剂性原料，在陶瓷生产中用作坯料、釉料熔剂等基本成分。在高温下熔融，形成粘稠的玻璃体，是坯料中碱金属氧化物的主要来源，能降低陶瓷坯体组分的熔化温度，利于成瓷和降低烧成温度。在釉料中做熔剂，形成玻璃相。我厂的主要长石类原料有南江钾长石、佛冈钾长石、雁峰钾长石、从化钠长石、印度钾长石等。 二、坯料、釉料制备 （1）配料 配料是指根据配方要求，将各种原料称出所需重量，混合装入球磨机料筒中。我厂坯料的配料主要分白晶泥、高晶泥、高铝泥三种，而釉料的配料可分为透明釉和有色釉。 （2）球磨 球磨是指在装好原料的球磨机料筒中，加入水进行球磨。球磨的原理是靠筒中的球石撞击和磨擦，将泥料颗料进行磨细，以达到我们所需的细度。通常，坯料使用中铝球石进行辅助球磨；釉料使用高铝球石进行辅助球磨。在球磨过程中，一般是先放部分配料进行球磨一段时间后，再加剩余的配料一起球磨，总的球磨时间按料的不同从十几小时到三十多个小时不等。如：白晶泥一般磨13个小时左右，高晶泥一般磨15-17小时，高铝泥一般磨14个小时左右，釉料一般磨33-38小时，但为了使球磨后浆料的细度要达到制造工艺的要求，球磨的总时间会有所波动。
氧化锆陶瓷
112 40 氧化锆陶瓷 编辑 白色，含杂质时呈黄色或灰色，一般含有HfO2，不易分离。在常压下纯ZrO2共有三种晶态。氧化锆陶瓷的生产要求制备高纯、分散性能好、粒子超细、粒度分布窄的粉体，氧化锆超细粉末的制备方法很多，氧化锆的提纯主要有氯化和热分解法、碱金属氧化分解法、石灰熔融法、等离子弧法、沉淀法、胶体法、水解法、喷雾热解法等。 目录 1简介 2种类特点 3粉体制备 4生产工艺 5应用 6增韧方法 1简介
氧化锆陶瓷，ZrO2陶瓷，Zirconia Ceramic 2种类特点 纯ZrO2为白色，含杂质时呈黄色或灰色，一般含有HfO2，不易分离。世界上已探明的锆资源约为1900万吨，氧化锆通常是由锆矿石提纯制得。在常压下纯ZrO2共有三种晶态：单斜(Monoclinic)氧化锆(m-ZrO2)、四方(Tetragonal)氧化锆 (t-ZrO2)和立方(Cubic)氧化锆(c-ZrO2)，上述三种晶型存在于不同的温度范围，并可以相互转化： 温度密度 单斜(Monoclinic)氧化锆(m-ZrO2) <950℃ 5.65g/cc 四方(Tetragonal)氧化锆(t-ZrO2) 1200-2370℃ 6.10g/cc 立方(Cubic)氧化锆(c-ZrO2) >2370℃ 6.27g/cc 上述三种晶态具有不同的理化特性，在实际应用为获得所需要的晶形和使用性能，通常加入不同类型的稳定剂制成不同类型的氧化锆陶瓷，如部分稳定氧化锆(partially stabilized zirconia，PSZ)，当稳定剂为CaO、 MgO、Y2O3时，分别表示为Ca-PSZ、 Mg-PSZ、 Y-PSZ等。由亚稳的t- ZrO2组成的四方氧化锆称之为四方氧化锆多晶体陶瓷(tetragonal zirconia polycrysta，TZP)。当加入的稳定剂是Y2O3 、CeO2，则分别表示为Y-TZP、Ce-TZP等。 3粉体制备 氧化锆陶瓷的生产要求制备高纯、分散性能好、粒子超细、粒度分布窄的粉体，氧化锆超细粉末的制备方法很多，氧化锆的提纯主要有氯化和热分解法、碱金属氧化分解法、石灰熔融法、等离子弧法、沉淀法、胶体法、水解法、喷雾热解法等。粉体加工方法有共沉淀法、溶胶一凝胶法、蒸发法、超临界合成法、微乳液法、水热合成法网及气相沉积法等。 4生产工艺
陶瓷生产工艺设计
一陶瓷生产工艺流程 二原料 菱镁矿，煤矸石，工业氧化铝，氧化钙，二氧化硅，氧化镁。三坯料的制备 1原料粉碎 块状的固体物料在机械力的作下而粉碎，这种使原料的处理操作，即为原料粉碎。（1）粗碎 粗碎装置常采用颚式破碎机来进行，可以将大块原料破碎至40-50毫米的碎块，
这种破碎机是无机材料工厂广泛应用的醋碎和中碎机械。是依靠活动颚板做周期性的往复运动，把进入两颚板间的物料压碎，颚式破碎机具有结构简单，管理和维修方便，工作安全可靠，使用范围广等优点。它的缺点是工作间歇式，非生产性的功率消耗大，工作时产生较大的惯性力，使零件承受较大的负荷，不适合破碎片状及软状粘性物质。破碎比较大的破碎机的生产能力计算方法如下： G=0.06upkbsd/tanq 式中G破碎机生产能力，Kg/h u物料的松动系数，0.6-0.7 P物料的密度 K每分钟牙板摆动次数，次/MIN b进料口长度，单位米 S牙板之开程单位米 Q钳角D破碎后最大物料的直单位毫米 (2)中碎 碾轮机是常用的中碎装置。物料是碾盘与碾轮之间相对滑动与碾轮的重力作用下被碾磨与压碎的，碾轮越重尺寸越大，则粉碎力越强。陶瓷厂用于制备坯釉料的轮碾机常用石质碾轮和碾盘。一般轮子直径为物料块直径的14-40倍，硬质物料取上限，软质物料物料下限。 轮碾机碾碎的物料颗粒组成比较合理，从微米颗粒到毫米级粒径，粒径分布范围广，具有较合理的颗粒范围，常用于碾碎物料。 （3）细碎 球磨机是陶瓷厂的细碎设备。在细磨坯料和釉料中，其起着研磨和混合的作用。陶瓷厂多数用间歇式湿法研磨坯料和釉料，这是由于湿式球磨时水对原料的颗粒表面的裂缝有劈尖作用，其研磨效率比干式球磨高，制备的可塑泥和泥浆的质量比矸干磨得好。泥浆除铁比粉除铁磁阻小效率高，而且无粉尘飞扬。 （4）筛分 筛分是利用具有一定尺寸的孔径或缝隙的筛面进行固体颗粒的分级。当粉粒经过筛面后，被分级成筛上料和筛下料两部分。筛分有干筛和湿筛。干筛的筛分效率主要取决于物料温度。物料相对筛网的运动形式以及物料层厚度。当物料湿度和粘性较高时，容易黏附在筛面上，使筛孔堵塞，影响筛分效率。当料层较薄而筛面与物料之间相对运动越剧烈时，筛分效率就越高，湿筛和干筛的筛分效果主要却决于料将的稠度和黏度。 陶瓷厂常用的筛分机有摇动筛，回转筛以及振筛。 （5）除铁 （6）A磁选条件 坯料和釉料中混有铁质将使制品外观受到影响，如降低白度，产生斑点。因此，原料处理与坯料制备中，除铁是一个很重要的工序。 从物理学中，作用在单位质量颗粒上磁力为 F=RHdH/dh
陶瓷制做工艺流程
陶瓷制做工艺流程 制模 雕型(厡形阶段) 木擳土(深灰色)：是一种水性土，质地较细，可做不规则的雕模 石膏(白色)：质地较硬，适合作比较工整的雕模 油土(土黄色)：不需保湿，常用来做poly的雕模或是厚度较薄易龟裂的浮雕。 此阶段须注意： 原型厚薄均匀，比例合理才能避免日后有开裂的问题 浮雕之深浅、角度需适中便于分片，如有利角将造成卡模。 转角要圆，避免利角造成开裂。 原型会比图稿尺寸大或高，由于每一种土因烧成温度不同都有其收缩比的关系。 陶土分类 烧成温度越高收缩比越高吸水率越低，与硬度也成正比。 分片(样品模) 利用石膏将原形翻制成模具。 此阶段须注意 为避免模线问题，分片数愈少越好，分片时也须注意每片之间隙不可过大。 若曾上过钾肥皂(是一种隔离剂)需清洗干净，以避免日后发生针孔、气泡瑕疵。包case-意指大货生产时，为复制子模所需而翻制的母模(阳模，材质为超硬石膏) 利用母模可以再重复分片，即可产出后续许多子模。 此阶段须注意： 一个母模的寿命约3年，约可制造70-80个子模。 一个子模约可生产60~80个产品。(视纹路之复杂程度而定)
由于不断的重复生产使得石膏的吸水率越来越低，故一日中，灌制泥胚的时间一件比一件长。 为避免模线粗大，包case时须注意，模具必须密合以避免泥浆由未密合之模线渗出造成模线太粗。 敲模即将模具分开。 成型-分为以下数种方式： 1、手灌浆 利用石膏模吸水特性，将接触石膏模壁面的泥浆水分吸干形成泥胚。 多用于雕型比较立体或不规则的器型 此阶段注意事项 第一次灌浆约静置25分钟，即可将泥浆倒出。 第二次灌浆之后静置时间需陆续增长，此因石膏吸水特性会因使用率的频繁而陆续降低，所以时间需再加长。一个子模一天大约可灌12个就要休息。 13英寸以上的产品壁厚约为6~7mm。一般大小的璧厚约留4mm。 灌浆时须注意模具的密合度，以避免膜线或变形的问题。 2、手工成型 分为手拉胚及手工雕塑，多用于较高级或线条较多的产品。 3、高压注浆 利用高压灌注机将泥浆由上往下冲入模具中，所需时间较短，故产量高(与手灌浆比较)。 只能用于上下开模的产品(深度不能太深)。例如：肥皂盘、餐盘。 垃圾桶、漱口杯、或其它深底的产品不适用此种方式生产。(深度不可太深) 此阶段须注意： 表面凹陷：由于脱胚时泥浆未干形成表面凹陷。 注浆缝合线-两浆汇流时的线。 4、滚压 利用不绣钢制模具，上模旋转移动将泥块滚制成型。 多用于浅口对称器型、盘子、浅口碗等。 此阶段注意事项 避免模具滚压时形成之波浪纹(泥纹)。 由于模具费用较高所以多为大量生产时才会开模。 5、冲压 利用冲压不绣钢模具机器高速冲击泥块成型。 多用于对称对象等基本器型，产量高(与手灌浆比较)。 此阶段注意事项 由于模具费用较高所以多为大量生产时才会开模。 变形：脱胚未干，或取出方式疏忽导致变形。
氧化锆陶瓷材料的抗热震性能分析
氧化锆陶瓷材料的抗热震性能分析 摘要：文章通过对氧化锆陶瓷材料的热膨胀性以及相变的特征进行分析，着重探讨有效利用氧化锆的相变提高氧化锆材料实际抗热震性能的具体方法，以及如何提高材料抗热震性的可行性办法。 关键词：氧化锆陶瓷材料抗热震性能 材料具有的热学性能以及力学性能决定了陶瓷材料当中热应力的大小，另外构件的几何形状以及环境的介质等也会影响陶瓷材料的热应力的大小。因此，抗热震性代表着陶瓷材料抵抗温度变化能力的大小，也肯定是它热学性能以及力学性能相对应各种受热条件时一个全面的反映。关于陶瓷材料在抗热震能力方面的研究开始于上个世纪五十年代，到目前形成了很多关于抗震性的相关评价理论，不过都在一定程度上有着片面性和局限性。 一、陶瓷材料的抗热震性具体理论分析 陶瓷材料热震破坏包括：在热冲击的循环直接作用下发生的开裂和剥落；在热冲击的作用下瞬间的断裂。基于此，有关脆性的陶瓷材料具体的抗热震性相关的评价理论也涵盖了两个观点。首先是基于热弹性的理论。其说的是材料原本的强度无法抵抗热震温差导致的热应力的时候，就造成了材料的“热震断裂”。通过这个理论，陶瓷材料需要同时具备热导率、高强度和低热膨胀系数、泊松比、杨氏弹性模量、黏度以及热辐射的系数，这样方能够具备较高的抗热震断裂能力。另外，想要提高陶瓷材料实际的抗热震能力，还可以通过对材料的热容以及密度进行适当的降低。 另一理论基于断裂力学的具体概念，也就是材料当中热弹性的应变能完全能够裂纹成核以及扩展而新生的表面需要的能量的时候，裂纹形成并且开始扩展，进而造成了材料热震的损伤。按照该理论，在抗热震损伤性能方面比较好的材料应当符合越高越好的弹性模量以及越低越好的强度。以此能够发现，以上要求和高抗热震断裂的能力具体的要求完全对立。另外，将陶瓷材料实际的断裂能提高以及对材料的实际断裂韧性进行改善，很明显有助于提高材料的抗热震的损伤能力。另外，存在一定量的微裂纹也对提高抗热震的损伤性能有很大的帮助，比如：在气孔率是10%到20%之间的非致密的陶瓷当中，热扩展裂纹的形成通常会遭受来自气孔的抵制，存在的气孔能够帮助钝化裂纹以及减小应力的集中。 作为氧化锆陶瓷材料，有着极为鲜明的常温力学的性能，熔点比较高、在化学稳定性以及热稳定性上都比较好。所以，其的使用经常处于高温的条件之下，因而其抗热震性的性能也是判断其性能的关键指标。氧化锆的许多性质都非常的特殊，比如：氧化锆能够以单料以及四方、立方这三种具体晶型共同存在，还有它特殊的相变特性，这么多特性都可以被我们所利用，用来提高其热膨胀的行为，加强其的抗热震方面的性能。
各种陶瓷工艺流程
各种陶瓷工艺流程 一:仿古砖 仿古砖的工艺流程 ,、原料，由于仿古砖使用的原料与以前有很大的不同，除了基础粉料外，还增加了许多干粒料及特殊原料的应用，对原料加工和混合技术提出了更高的要求。 ,、成型，为了使仿古砖达到自然流畅的装饰效果，各种新型布料技术和双压机技术都得到了应用，如多管布料、二次布料、多色干粉布料等，这些都是世界生产仿古砖的最先进技术，它不仅使产品保留了自然的状态，还使仿古砖以&ld 另一类材料”的面孔出现，布料技术的发展使部分瓷砖不再需要采用印花工序，产品更具天然石材效果。 ,、施釉和印花，施釉和印花是仿古砖生产的重要工序，生产中主要工艺控制点基本集中在施釉线上，很多仿古砖产品通过印花技术使表面的花色得到改善，提高其品味。前几年，仿古砖主要通过云彩、磨釉产生花色不重复的效果，现在则趋向于用胶辊印花、干粉印花等手段来实现仿古、仿天然的图案。目前国内生产普遍采用的印花技术是辊筒印花包括丝网辊筒和橡胶辊筒，在施釉线上，主要技术包括水*式喷釉、云彩喷釉、磨釉、打点、挂沙、胶辊印花、干粉印花等。为了增强仿古砖的釉面防污、耐磨性能，通常还会在凹凸的仿石磨面上喷上一层耐磨的透明釉。通过这些新技术在生产中的应用，使瓷砖的表面花纹随机变化，花色和品种多样，为取代天然材料的技术研究开辟了新的途径。 ,、烧成，烧成是陶瓷生产的心脏，为了使仿古砖的产品吸水率控制在,(,,以下，达到完全玻化的状态，烧成温度已提高到,,,,?以上。此外，为了使瓷砖达到
特殊的装饰效果，除了一次烧成之外，二次烧、三次烧技术也在仿古砖生产中得到了应用。 1 ,、后期加工，对于传统的彩釉砖及水晶砖来说，产品经过烧成之后就可进入分选包装工序了，而在仿古砖的生产中，随着对砖面装饰技术的要求越来越高，在瓷砖烧成工序之后有些还增加了后续加工工序，如釉面抛光采用柔抛、半抛、全抛的工艺，通过抛釉使砖面产生特殊的美学效果。另外抛坯技术也被用于仿古砖的生产中，它主要是对素烧后的砖坯进行磨平，然后再进行二次烧成。经这样处理的瓷砖不再需要经过施釉工序，砖坯在经过窑炉高温烧成后表面呈现类似亚光釉的光泽，具有施釉的效果，防污能力也提高了，而且大大降低了生产成本。另外，对瓷砖的表面采用特殊的腐蚀、喷砂等工艺进行后期加工处理，还可使仿古砖产生意想不到的装饰效果。 仿古砖通常具有以下几个特点: (,)采用亚光釉(半无光釉)作为面釉 (,)产品不磨边 (,)砖面采用凹凸模具。 仿古砖主要在表面装饰上下功夫，应用多种装饰材料，各种色釉料和干粒，通过多种装饰机械综合施釉，喷撒干粒。现在用于装饰陶瓷仿古砖的釉料很多，如金属有光、亚光、闪光釉、窑变釉(反应釉)、碎纹釉，用来装饰各种仿石图案(仿大理石、仿砂岩、仿花岗岩等)瓷砖，各种仿木纹图案瓷砖(仿榉木、仿桃木、仿橡木、仿栎木、仿红木等)，还有各种仿布纹，仿丝绸、仿壁纸、仿麻织品、仿编织物图案的瓷砖等。 2
氧化锆陶瓷的制备工艺
氧化锆陶瓷的制备工艺 一氧化锆陶瓷的原料 氧化锆工业原料是由含锆矿石提炼出来的。 斜锆石（ZQ）— 自然界锆矿石V 锆英石（ZrO2? SiO X 二氧化锆陶瓷的提炼方法 氯化和热分解— 碱金属氧化物分解法 石灰溶解法 等离子弧法 提炼氧化锆的主要方法V 沉淀法 胶体法 水解法 喷雾热分解法J ㈠氯化和热分解法 ZrQ z SiQ+4C+4Q→ZrC4+SiC4+4CO 其中ZrC4和SiC4以分馏法加以分离，在150-18O C下冷凝出ZrC4 然后加水水解形成氧氯化锆，冷却后结晶出氧氯化锆晶体，经焙烧就得到氧化锆。 ㈡碱金属氧化物分解法 ZrQ z SiQ+NaOH→ Na2ZrO3 +Nε2SiQ+H2O
ZrO2?SiQ+Na2CQ →Na2ZrSiQ+CQ ZrQ^Q+Na2C03→ Na2ZrQ+Na2SiC3+CQ 氨①反应后用水溶解，滤去Na2SiQ3; 水 用水水解调②Na2ZrO3 →水合氢氧化物→用硫酸进行钝化→Zr5θ8(SQ)2 ?xH2O→ 氧化锆粉焙烧PH 值 ㈢石灰熔融法 CaO+ZrO ? Siθ2→ZrO2+CaSiO焙烧后用盐酸浸出除去CaSiQ3 ㈣等离子弧法锆英石砂(ZrQ?SiQ2) ZrQ2和硅酸铀 洗涤 氧化锆 ㈤沉淀法 沉淀法是在羧基氯化锆等水溶性锆盐与稳定剂盐的混合水溶液中加入氨水等碱性类物质，以获得氢氧化物共沉淀的方法。将共沉淀物干
燥后一般得到的是胶态非晶体，经500—700C左右焙烧而制成ZrQ 粉末。 ㈥胶体法 胶体法是合成粉体中各种前驱体在溶胶状态下混合均匀，而后固体从溶胶中析出的方法。 溶胶法 ①溶胶一凝胶技术②溶胶一沉淀法 金属氧化物或氢氧化物的溶胶胶体沉淀剂（在锆盐溶液中加有机化合物） 转化 在碱中共沉淀 ψ 凝胶" 由有机化合物构成的凝胶中干燥分散金属氢氧化物复合体 " 焙烧 I ψ 焙烧清除添加剂 ΨI 氧化物 Zrθ2粉末 ㈦水解法 ①醇盐水解法：将有机溶液中混合着锆和稳定剂的醇盐，进行加水分 解的方法。 ②水解法：高温、高压下，氢氧化锆在水中的溶解度大于常温、常压 ①溶胶一凝胶法②溶胶一沉淀法
氧化锆陶瓷行业现状
氧化锆陶瓷行业现状 氧化锆陶瓷作为陶瓷中应用最广的一种材料,其计算机技术和数字化控制技术的发展促进了先进陶瓷材料工业的技术进步和快速发展,诸如自动控制连续烧结窑炉、大功率大容量研磨设备、高性能制粉粒设备等净压成型设备等先进的成套设备有利地推动了行业整体水平的提高,同时在生产效率、产品质量等方面也都明显改善,其中山东金澳科技为其行业之最。 微晶氧化锆陶瓷制品作为其它行业或的基础材料,受着其它行业发展水平的影响和限制。从目前氧化锆陶瓷的应用情况看,应用范围越来越宽,用量越来越大,特别是在防磨工程和建筑陶瓷生产方面的用量增加将更为显著。 作为结构陶瓷用的氧化锆是一个非常复杂的体系,其应用不仅取决于化学性能(纯度和组成)、而且还取决于相结构和氧化锆粉末的物理特性。其中金澳科技在这方面体现的尤为突出,其化学组成容易控制,相结构也是较容易调节的。而氧化锆来控制。在低温下存在四方相可能是受多个因素的影响(包括化学反应的阴离子杂技的影响),在四方相和母体无定型相之间的结构是类似的。在晶体中晶格应变和缺陷中心存在,没有考虑t -m转变发生是低于一个给定的颗粒尺寸。这些晶格应变和缺陷中心可能由于化学杂质存在,引起ZrO从无定型状态变成四方相的结晶体。 目前制备亚微氧化锆粉体的方法很多,常见的有共沉淀法、醇盐水解法、氧氯化锆水解法、水热法(高温水解法)、溶胶-凝胶法等, 这些方法各有特点,但也存在很多不足。如共常常法制务粉末存在严重的团聚现象,制备粉末都不能达到很细,分散性能很差,粒度分布不均匀,即使方法恰当,工艺操作合理,也不能区得最理想的粉末。在制造陶瓷时,由于粉末的流动性差,所以压制坯块均匀性差,烧结密度不高。
建筑陶瓷生产工艺流程
建筑陶瓷生产工艺流程 建筑陶瓷是指建筑物室内外装饰用的较高级的烧土制晶，它属精陶或粗瓷类。其主要品种有外墙面砖、内墙面砖、地砖、陶瓷锦砖、陶瓷壁画等。 第一节陶瓷的基本知识 一、陶瓷的概念与分类 陶瓷的生产发展经历了漫长的过程，从传统的日用陶瓷、建筑陶瓷、电瓷发展到今天的氧化物陶瓷、压电陶瓷、金属陶瓷等特种陶瓷，虽然所采用的原料不同，但其基本生产过程都遵循着“原料处理一成型—煅烧”这种传统方式，因此，陶瓷可以认为是用传统的陶瓷生产方法制成的无机多晶产品。 根据陶瓷原料杂质的含量、烧结温度高低和结构紧密程度把陶瓷制品分为陶质、瓷质、和炻质三大类。 陶质制品为多孔结构，吸水率大(低的为9％—12％，高的可达18％—22％)、表面粗糙。根据其原料杂质含量的不同及施釉状况，可将陶质制品分为粗陶和细陶，又可分为有釉和无釉。粗陶一般不施釉，建筑上常用的烧结粘土砖、瓦均为粗陶制品。细陶一般要经素烧、施釉和釉烧工艺，根据施釉状况呈白、乳白、浅绿等颜色。建筑上所用的釉面砖(内墙砖)即为此类。 瓷质制品煅烧温度较高、结构紧密，基本上不吸水，其表面均施有釉层。瓷质制品多为日用制品、美术用品等。 炻质制品介于瓷质制品和陶质制品之间，结构较陶质制品紧密，吸水率较小。炻器按其坯体的结构紧密程度，又可分为粗炻器和细炻器两种，粗炻器吸水率一般为4~／0—8％，细炻器吸水率小于2％，建筑饰面用的外墙面砖、地砖和陶瓷锦砖(马赛克)等均属粗炻器。 二、陶瓷的原料 陶瓷工业中使用的原料品种很多，从它们的来源来分，一种是天然矿物原料，一种是通过化学方法加工处理的化工原料。天然矿物原料通常可分为可塑性物料、瘠性物料、助熔物料和有机物料等四类。下面介绍天然原料主要品种的组成、结构、性能及其在陶瓷工业中的主要用途。 1．可塑性物料——粘土
氧化锆陶瓷
氧化锆陶瓷 一．简介 1.氧化锆的性质： （1）含锆的矿石：斜锆石（ZrO2)，锆英石(ZrO2 ·SiO2)； （2）颜色：白色（高纯ZrO2）；黄色或灰色（含少量杂质的ZrO2），常含二氧化铪杂质；（3）密度：5.65~6.27g/cm3； （4）熔点：2715℃。 （5）氧化锆具有熔点和沸点高、硬度大、常温下为绝缘体、而高温下则具有导电性等优良性质。 2.氧化锆晶型转化和稳定化处理： 在常压下纯ZrO2共有三种晶态：单斜（Monoclinic）氧化锆（m-ZrO2）、四方（Tetragonal）氧化锆（t-ZrO2）和立方（Cubic）氧化锆（c-ZrO2），上述三种晶型存在于不同的温度范围，并可以相互转化，如表1。ZrO2四方相与单斜相之间的转变是马氏体相变，由于四方相转变为单斜相时有3~5%的体积膨胀和7~8%的切应变。因此，纯ZrO2制品往往在生产过程（从高温到室温的冷却过程）中会发生t-ZrO2 转变为m-ZrO2的相变并伴随着体积变化而产生裂纹，甚至碎裂，因此无多大的工程价值。但是，当加入适当的稳定剂（如Y2O3,MgO2,CaO,CeO2等）后，可以降低c-ZrO2 t-ZrO2→m-ZrO2的相变温度，使高温稳定的c-ZrO2 和t-ZrO2相也能在室温下稳定或亚稳定存在。当加入的稳定剂足够多时，高温稳定的c-ZrO2可以一直保持到室温不发生相变。进一步研究发现氧化锆发生马氏体相变时伴随着体积和形状的变化，能吸收能量，减缓裂纹尖端应力集中，阻止裂纹的扩展，提高陶瓷韧性。因此氧化锆相变增韧陶瓷的研究和应用得到迅速发展，氧化锆相变增韧陶瓷有三种类型，分别为部分稳定氧化锆陶瓷；四方氧化锆多晶体陶瓷及氧化锆增韧陶瓷。 晶态温度密度 <950℃ 5.65g/cc 单斜(Monoclinic)氧化锆 (m-ZrO2) 四方(Tetragonal)氧化锆 1200-2370℃ 6.10g/cc (t-ZrO2) 立方(Cubic)氧化锆(c-ZrO2) >2370℃ 6.27g/cc 表1 在常压下纯ZrO2三种晶态 （1）当ZrO2中稳定剂加入量在某一范围时，高温稳定的c-ZrO2通过适当温度下时效处理使c-ZrO2大晶粒（c相）中析出许多细小纺锤状的t-ZrO2（t相）晶粒，形成c相和t 相组成的双相组织结构。其中c相是稳定的而t相是亚稳定的并一直保存到室温。在外力诱导下有可能诱发t相到m相的马氏体相变并伴随体积膨胀，耗散部分能量、抵消了部分外力从而起到增韧作用，称为应力诱导相变增韧。这种陶瓷称之为部分稳定氧化锆，当稳定剂为CaO、MgO、Y2O3时，分别表示为Ca-PSZ、Mg-PSZ、Y-PSZ等。 （2）当ZrO2中稳定剂加入量控制在适当量时可以使t-ZrO2以亚稳状态稳定保存到室温，那么块体氧化锆陶瓷的组织结构是亚稳的t- ZrO2细晶组成的四方氧化锆多晶体称之为四方氧化锆多晶体陶瓷(。在外力作用下可相变t-ZrO2发生相变，增韧不可相变的ZrO2基
陶艺制作流程完整版
陶艺制作流程 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
陶艺制作流程 陶艺，就是陶瓷艺术,也就是用硅酸盐材料制成的手工艺品（硅酸盐即可以是泥土，也可以是高岭土)。陶艺作品的价值，不在于其造价，而在于其制作的技巧，技巧是陶艺创作的生命，陶艺作品的技巧是其被载入史册的根源。作为一门历史悠久、内涵丰富的艺术创作，陶艺创作具备一套完整的工艺流程： 由上图可以看出，陶艺制作过程可以分为原料制作（釉料和泥料的制作）、成型、施釉和烧制四个个阶段。以下将对这些阶段进行详细说明： 一、原料制作 1、釉料制作 釉料→球磨细碎（球磨机）→除铁（除铁器）→过筛（振动筛）→成品釉 2、泥料制作 泥料→球磨细碎（球磨机）→搅拌（搅拌机）→除铁（除铁器）→过筛（振动筛）→抽浆（泥浆泵）→榨泥（压滤机）→真空练泥（练泥机、搅练机） 二、成型 1、拉坯成型法 适用于制作圆形、弧型等浑圆的造型，比如盘子、碗、罐子等等，它的特点是作品挺拔、规整，器物的表面会留下一道道旋转的纹路。 ① 釉下：泥料→泥饼（手工）→搓泥（手工）→拉坯（拉坯机又名陶艺机）→干燥（自然风干留10%水份）→修坯（陶艺工具）→干燥（烘干箱）→釉下装饰（在泥坯上直接进行绘制，如青花）→上釉（施釉机）→风干 ② 釉上：泥料→泥饼（手工）→搓泥（手工）→拉坯（拉坯机又名陶艺机）→干燥（自然风干留10%水份）→修坯（陶艺工具）→干燥（烘干箱）→上釉（施釉机）→风干 2、泥板成型法 利用陶土碾成、拍成或切割成板状，来镶控制作器物的方法，叫做泥板成型法。这种方法在陶艺制作中运用广泛，变化丰富。传统的紫砂器就是用泥板成型来制作的。泥板成型的器物可随陶土的湿度加以变化。比较湿软泥板可以扭曲、卷和等方法自由变化，随意造型；稍干的泥板可以镇粘制作成比较挺直的器物。泥板的厚度随器物制作大小而定，但应注意泥板的厚度要均匀。泥板成型法需要使用泥板成型机。 3、泥条盘制法 陶艺成型技法中最为方便、造型表现力最强的技法之一。可以制作出其他任何成型方法所能做出的作品，如圆形、方形、异形乃至雕塑等等。用泥条盘制法制作陶艺，一方面是泥条可以自由地弯曲与变化，方便制作一些比较复杂的、不太规整的、较随意的陶塑，再者就是它能够保留泥条在盘筑时留下来的手工痕迹和一道道盘旋的纹理，当然也可以修整得不留痕迹。泥条盘制法需要使用泥条成型机和手工转盘 4、徒手捏制法 可以最直接地表达作者的手法和构想，需要使用手工转盘 5、手工雕塑成型
陶瓷制作工艺流程
陶瓷制作工艺流程 陶瓷制作工艺流程 一件精美的的瓷器，我们在欣赏之余，在赞叹它的巧夺天工的同时，应该知道，从蛮顽不化的瓷土矿石到灵光四射的手中之物，粗略统计，必须经过近四十道工序，而且每道工序都应通力合作，环环紧扣，方能大功告成。 除了探矿、采矿部分，单就矿石进厂到产品出厂，大体可分成八大工序，即:坯料制备、制模、成型、干燥、施釉、装烧、装饰、包装。 一、坯料制备德化的陶瓷坯料主要成分是石英、长石、高岭土。按其制品的成型方法可分为可塑法坯料和注浆法坯料。 1、可塑法成型是陶瓷生产常见的一种成型方法，常用于生产碗、盘、杯、碟等圆形、敞口的物件。 (1)选料:进厂矿料、石英、长石、硬质粘土，软质粘土，必须经过挑选弃除劣质材料及夹层杂质。 (2)洗涤:水洗杂土。(软质粘土除外) (3)粉碎:用水礁、机礁或破碎机、轮碾机将矿石加工成粗颗粒。(软质粘土可免) (4)过筛:筛出超大颗料，继续粉碎。 (5)除铁:用干式磁选机吸除铁杂或来自原矿及粉碎过程中机器磨耗而混入的铁屑，以提高成瓷的白度、透光度，减少斑点缺陷。 (6)配料:根据配方要求，将各种粉料称出所需重量，混合装入球磨机料筒中。 (7)湿球磨:在装好粉料的球磨机料筒中，加入清洁水(水、料重量比是6?4)靠球磨筒中的卵石的撞击和磨擦，将泥料颗料继续磨细、球磨时间约48小时。 (8)过筛:球磨石后的料浆再次过筛以达到细度要求。
(9)除铁:用湿式磁选机除去铁杂质，这是坯料制备工艺中最重要的除铁环节，要反复多次。 (10)压滤:将除铁质后的泥浆分装入压滤袋中，用压榨机挤压出多余水分。 (11)真空练泥:经过压滤的所得的泥饼，组织是不均匀的，而且含有很多空气。组织不均匀的泥饼如果直接用于生产，就会造成坯体在此干燥、烧成时的收缩不均匀而产生变形和裂纹，而过多的空气则是造成气泡、分层的直接原因。 泥料经过真空练泥，可以排除泥饼的残留空气，提高泥料的致密度和可塑性，并使泥料均匀，改善成型性能，提高干燥强度和成瓷机械强度。 采用可塑法成型所需的泥料至此制备完毕，将共存放入库以备成型取用。 2、注浆法成型我县使用也很广泛，它适合于口小，腹大、内深的产品。如壶、瓶之类，以及其他非圆形工艺陈设瓷。闻名中外的德化瓷塑即是用这种方法成型的。 注浆成型的坯料要求具有良好的流动性，悬浮性、稳定性、渗透性。 注浆泥料的制备流程基本上和可塑泥料制备流程相似，一般是将球磨后的泥浆经过压滤脱水成泥饼，然后将泥饼碎成小块与电解质(水玻璃)以及水在搅拌池中搅拌成泥浆，并存放1-3昼夜以增加其粘度和强度。 二、制模 石膏模型是陶瓷制作中的重要辅助工具。可塑法和注浆法成型，都广泛采用它作为模型。它具有复制品棱角线条清晰的特点，制作过程如下: 1、种模的制作 制作者根据自己的构思或别人的图样、实物，用石膏车制或用可塑泥料塑出第一件原始作品，它的尺寸应该考虑到干燥收缩和烧成收缩，而按总收缩率予以放大。这就是种模。 2、翻制母模
二氧化锆陶瓷的加工技术
二 氧 化 锆 材 料 的 加 工 技 术姓名：罗乔 学号：510011593
摘要 陶瓷材料种类很多，它具有熔点高、硬度高，化学稳定性高、耐高温、耐磨损、耐氧化、耐腐蚀，以及弹性模量大、强度高等优良性质。也正是由于陶瓷材料的这些性质能决定了它的加工也是和普通的材料有着截然不同的加工方式。随着现代工业的发展，对于新型材料的需求也越来越多，陶瓷材料在近十几年来得到飞速的发展。随着它的应用领域越来越广，人们对它的研究也越来越深入。本文将介绍二氧化锆这种比较典型的特种陶瓷材料（人工合成材料）并对其加工技术进行叙述和探讨在国内陶瓷材料的加工技术水平和发展程度。 关键词：陶瓷材料二氧化锆激光加工磨料水射流铣削加工金刚石套料钻
ABSTRACT There is so many kinds of Ceramic material.They have the excellent properties.Such as the High melting point,High hardness,High Chemical stability, Heat-resistant,Resistant to wear,Resistance to oxidation,Corrosion resisting,High Elastic modulus,High strength and so on.Because of these properties , its processing is also with ordinary materials a totally different processing methods.With the development of modern industry,The demand for new materials will be more and more.Ceramic materials get rapid development in recent decade.Along with its application field more and more widely, people have studied it also more and more deeply.This paper will introduce alumina and zro2 which is Synthetic material and its processing technology description and explore the domestic ceramic materials processing techniques and development degree. KEY WORD : Ceramic materials zirconium dioxide Laser processing Abrasive Water technology milling Diamond set of material drill
氧化锆陶瓷材料在汽车上的应用
氧化锆陶瓷材料在汽车上的应用 一、陶瓷在汽车发动机上的应用 新型陶瓷是氧化锆等无机非金属烧结而成。氧化锆陶瓷与以往使用的氧化铝陶瓷相比，强度是其三倍以上，能耐1000摄氏度以上高温，新材料推进了汽车上新用途的开发。例如：要将柴油机的燃耗费降低30%以上，可以说新型陶瓷是不可缺少的材料。 现在汽油机中，燃烧能量中的78%左右是在热能和热传递中损失掉的，柴油机热效率为33%，与汽油机相比已十分优越，然而仍有60%以上的热能量损失掉。因此，为减少这部分损失，用隔热性能好的陶瓷材料围住燃烧室进行隔热，进而用废气涡轮增压器和动力涡轮来回收排气能量，有试验证明，这样可把热效率提高到48%。 氧化锆陶瓷零件 氧化锆陶瓷零件 同时，由于新型陶瓷的使用，柴油机瞬间快速起动将变得可能。采用新型陶瓷的涡轮增压器，它比当今超耐热合金具有更优越的耐热性，而比重却只有金属涡轮的约三分之一。因此，新型陶瓷涡轮可以补偿金属涡轮动态响应低的缺点。 其他正在进行研究的有：采用新型陶瓷的活塞销和活塞环等运动部件。由于重量的减轻，发动机效率可望得到提高。 二、特种敏感陶瓷在汽车传感器上应用 对汽车用传感器的要求是能长久适用于汽车特有的恶劣环境(高温、低温、振动、加速、潮湿、噪声、废气)，并应当具有小型轻量，重复使用性好，输出范围广等特点。陶瓷耐热、耐蚀、耐磨及其潜在的优良的电磁、光学机能，近年来随着制造技术的进步而得到充分利用，敏感陶瓷材料制成的传感器完全能够满 足上述要求。 三、陶瓷在汽车制动器上的应用 陶瓷制动器是在碳纤维制动器的基础上制造而成的。一块碳纤维制动碟最初由碳纤维和树脂构成，它被机器压制成形，之后经过加热、碳化、加热、冷却等几道工序制成陶瓷制动器，陶瓷制动器的碳硅化合物表面的硬度接近钻石，碟片内的碳纤维结构使它坚固耐冲击，耐腐蚀，让碟片极为耐磨。目前此类技术除了在F1赛车中应用，在超级民用跑车中也有涉及，例如奔驰的CL55 AMG。 四、陶瓷在汽车减振器上的应用高级 轿车的减振装置是综合利用敏感陶瓷正压电效应、逆压电效应和电致伸缩效应研制成功的智能减振器。由于采用高灵敏度陶瓷元件，这种减振器具有识别路面且能做自我调节的功能，可以将轿车因粗糙路面引起的振动降到最低限度。 五、陶瓷材料在汽车喷涂技术上的应用 近年来，在航天技术中广泛应用的陶瓷薄膜喷涂技术开始应用于汽车上。这种技术的优点是隔热效果好、能承受高温和高压、工艺成熟、质量稳定。为达到低散热的目标，可对发动机燃烧室部件进行陶瓷喷涂，如活塞顶喷的氧化锆，缸套喷的氧化锆。经过这种处理的发动机可以降低散热损失、减轻发动机自身质量、减小发动机尺寸、减少燃油消耗量。六、智能陶瓷材料在汽车中应用 作为氧化锆陶瓷产品分类的智能陶瓷材料，其中包括在汽车制造中使用的对环境敏感且能对环境变化作出灵敏反应的材料，目前已成为材料科学及工程领域中研究的焦点。 汽车上使用的智能陶瓷产品，包括功能材料、驱动系统与反馈系统相结合的智能材料系统或结构。由于其综合性功能的发挥，可使汽车产品在行驶时感知与响应外界环境的变化，
氧化铝陶瓷生产工艺流程简介
氧化铝陶瓷生产工艺流程简介 信息来源：全球铝业网 https://www.360docs.net/doc/d914906420.html,/news_list_87.html 一、特点与技术指标 氧化铝陶瓷目前分为高纯型与普通型两种。高纯型氧化铝陶瓷系Al2O3含量在99.9％以上的陶瓷材料，由于其烧结温度高达1650-1990℃，透射波长为1～6μm，一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚：利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管；在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。普通型氧化铝陶瓷系按Al2O3含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种，有时Al2O3含量在80％或75％者也划为普通氧化铝陶瓷系列。 1. 硬度大 经中科院上海硅酸盐研究所测定，其洛氏硬度为HRA80-90，硬度仅次于金刚石，远远超过耐磨钢和不锈钢的耐磨性能。 2. 耐磨性能极好 经中南大学粉末冶金研究所测定，其耐磨性相当于锰钢的266倍，高铬铸铁的171.5倍。根据我们十几年来的客户跟踪调查，在同等工况下，可至少延长设备使用寿命十倍以上。 3. 重量轻 氧化铝陶瓷密度为3.5g/cm3，仅为钢铁的一半，可大大减轻设备负荷。性能符合Q/OKVL001-2003技术标准，耐磨陶瓷主要技术指标氧化铝含量≥95% 、密度≥3.5 g/cm3 、洛氏硬度≥80 HRA 、抗压强度≥850 Mpa 、断裂韧性KΙ C ≥4.8MPa·m1/2 、抗弯强度≥290MPa 、导热系数 20W/m.K 、热膨胀系数： 7.2×10-6m/m.K。 其中99氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料，如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等；95氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件；85瓷中由于常掺入部分滑石，提高了电性能与机械强度，可与钼、铌、钽等金属封接，有的用作电真空装置器件。其制作工艺如下： 二、粉体制备： 将入厂的氧化铝粉按照不同的产品要求与不同成型工艺制备成粉体材料。粉体粒度在1μm微米以下，若制造高纯氧化铝陶瓷制品除氧化铝纯度在99.99％外，还需超细粉碎且使其粒径分布均匀。采用挤压成型或注射成型时，粉料中需引入粘结剂与可塑剂，一般为重量比在10-30％的热塑性塑胶或树脂？有机粘结剂应与氧化铝粉体在150-200℃温度下均匀混合，以利于成型操作。采用热压工艺成型的粉体原料则不需加入粘结剂。若采用半自动或全自动干压成型，对粉体有特别的工艺要求，需要采用喷雾造粒法对粉体进行处理、使其呈现圆球状，以利于提高粉体流动性便于成型中自动充填模壁。此外，为减少粉料与模壁的摩擦，还需添加1～2％的润滑剂，如硬脂酸及粘结剂PVA。 欲干压成型时需对粉体喷雾造粒，其中引入聚乙烯醇作为粘结剂。近年来上海某研究所开发一种水溶性石蜡用作Al2O3喷雾造粒的粘结剂，在加热情况下有很好的流动性。喷雾造粒后的粉体必须具备流动性好、密度松散，流动角摩擦温度小于30℃。颗粒级配比理想等条件，以获得较大素坯密度。 三、成型方法： 氧化铝陶瓷制品成型方法有干压、注浆、挤压、冷等静压、注射、流延、热压与热等静压成型等多种方法。近几年来国内外又开发出压滤成型、直接凝固注模成型、凝胶注成型、离心注浆成型与固体自由成型等成型技术方法。不同的产品形状、尺寸、复杂造型与精度的产品需要不同的成型方法。摘其常用成型介绍：
氧化锆陶瓷
氧化锆陶瓷 -----2011级材料科班 2011 氧化锆陶瓷具有相变增韧和微裂纹增韧，所以有很高的强度和韧性，被誉为“陶瓷钢”，在所有陶瓷中它的断裂韧性是最高。具有优异的室温机械性能。在 此基础上，我们对氧化锆配方和工艺进行优化，获得了细晶结构的高硬度、高强 度和高韧性的氧化锆陶瓷。高硬度、高强度和高韧性就保证了氧化锆陶瓷比其它 传统结构陶瓷具有不可比拟的耐磨性。具有细晶结构的陶瓷通过加工可以获得很 低的表面粗糙度（<0.1u m）。因而减少陶瓷表面的摩擦系数，从而减少磨擦力，提高拉丝的质量（拉出的丝光滑无毛刺，且不易断丝）。氧化锆的这种细晶结构 具有自润滑作用，在拉丝时会越拉越光。氧化锆陶瓷的弹性模量和热膨胀系数与 钢材相近，因而能有机的与钢件组合成复合拉线轮，不会因受热膨胀不一致而造 成损坏或炸裂。使用证明氧化锆陶瓷拉线轮是现代高速拉线机的理想配件。 氧化锆陶瓷是一种新型高技术陶瓷，它与传统的氧化铝陶瓷相比具有以下优点： 1、高强度，高断裂韧性和高硬度 2、优良的耐磨损性能 3、弹性模量和热膨胀系数与金属相近 4、低热导率。（及对比性能参数如表1） 表1 氧化锆陶瓷与普通陶瓷性能参数对比
1.氧化锆陶瓷原料 纯净的ZrO 2为白色粉末，含有杂质时略带黄色或灰色。氧化锆有三种晶相，分别为单斜晶相、四方晶相和立方晶相，三者之间的转变关系如下 1.1氧化锆粉末的制备 常压下纯的氧化锆有三种晶型，低温为单斜晶系，密度 5.65g/cm3， 高温为四方晶系， 密度6.10g/cm3，更高温度下为立方晶系，密度6.27g/cm3，其相互间的转化关系如下： 熔体立方四方单斜??→???→???→????C C C O O O 271522370211702Zr Zr Zr 单斜、四方、立方晶系3种 1170 ℃ 2370 ℃ 2715 ℃ m -ZrO 2 ? t -ZrO 2 ? c -ZrO 2 ? liq-ZrO 2 d = 5.65 6.10 6.27 g/cm 3 m -ZrO 2 → t -ZrO 2 T=~1200 ℃ m -ZrO 2 ← t -ZrO 2 T=~1000 ℃ 3~5%的体积膨胀和7~8%的切应变 ↓ 稳定ZrO 2 ←稳定剂←微裂纹 Y 2O 3，CaO ，MgO et al. 天然ZrO2 和用化学法得到的ZrO2 属于单斜晶系。单斜晶型与四方晶型之间的转变伴随有7% 左右的体积变化。加热时由单斜ZrO2 转变为四方ZrO2，体积收缩，冷却时由四方ZrO2 转变为单斜ZrO2，体积膨胀。但这种收缩与膨胀并不发生在同一温度，前者约在1200℃，后者约在1000℃。由于晶型的转变产生体积变化，会造成开裂，故单纯的氧化锆陶瓷很难生产，通过实践发现加入适量的晶型稳定剂CaO 、MgO 、Y2O3、CeO2 等和其他稀土氧化物，可以使ZrO2 相变温度降低至室温以下，使高温稳定的四方和立方氧化锆在室温也能以稳定或亚稳定形式存在，形成无异常膨胀、收缩的立方、四方晶型的稳定氧化锆（FSZ ）和部分稳定氧化锆（PSZ ）。 氧化锆中随着稳定剂加入量的不同，会产生不同晶型的氧化锆，相变过程中由于体积和形状的改变，能够吸收能量，减少裂纹尖端应力集中，阻止裂纹扩展，提高陶瓷材料的韧性，从此氧化锆相变增韧陶瓷的研究和应用得到了迅速的发展，主要有三种类型：部分稳定氧化锆陶瓷；四方氧化锆多晶体陶瓷；氧化锆增韧陶瓷。