二氧化锆陶瓷的加工技术
(完整word版)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(ZrO2)自然界锆矿石锆英石(ZrO2·SiO2)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沉淀法胶体法水解法喷雾热分解法㈠氯化和热分解法ZrO2∙SiO2+4C+4Cl2→ZrCl4+SiCl4+4CO其中ZrCl4和SiCl4 以分馏法加以分离,在150–180℃下冷凝出ZrCl4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ZrO2∙SiO2+NaOH→Na2ZrO3 +Na2SiO4+H2OZrO 2∙SiO 2+Na 2CO 3→Na 2ZrSiO 3+CO 2 ZrO 2∙SiO 2+Na 2C03→Na 2ZrO 3+Na 2Si03+CO 2①反应后用水溶解,滤去Na 2Si03;②Na 2Zr03→ 水合氢氧化物 → 用硫酸进行钝化 →Zr 5O 8(SO 4)2·x H 20 → 氧化锆粉 ㈢石灰熔融法CaO+ZrO 2·SiO 2→ZrO 2+CaSiO 3 焙烧后用盐酸浸出除去CaSiO3 ㈣等离子弧法锆英石砂(ZrO 2∙SiO 2)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。
将共沉淀物干焙烧氨 水 调 整 PH 值用水水解ZrO2SiO2注入高温等离子弧中熔化并离解凝固后SiO 2粘在ZrO 2结晶表面 用液体NaOH 煮沸可除SiO 2ZrO 2 和 硅酸铀 氧化锆洗 涤燥后一般得到的是胶态非晶体,经500—700℃左右焙烧而制成ZrO 2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—凝胶技术 ② 溶胶—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)凝 胶氧化物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。
氧化锆陶瓷生产工艺

氧化锆陶瓷生产工艺目录一、概述 (2)二、氧化锆陶瓷的特征 (2)三、氧化锆陶瓷的应用 (3)四、普通氧化锆陶瓷产品制备工艺 (4)五、氧化锆陶瓷产品注塑件制备工艺 (10)六、氧化锆陶瓷优势 (12)一、概述氧化锆陶瓷呈白色,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。
■ 低温型单斜晶(m-ZrO2)■ 中温型四方晶(t-ZrO2)■ 高温型立方晶(c-ZrO2)上述三种晶型存在于不同的温度范围,并存在如下相互转化关系:二、氧化锆陶瓷的特征高熔点氧化锆的熔点为:2715℃,可作为高温耐火材料硬度大、耐磨性好按莫氏硬度:蓝宝石>氧化锆陶瓷>康宁玻璃>铝镁合金>钢化玻璃>聚碳酸酯强度、韧性大氧化锆的强度可达:1500MPa热导率和膨胀系数低在常见陶瓷材料中,其热导率最低(1.6-2.03W/(m.k)),热膨胀系数与金属接近。
电学性能好氧化锆的介电常数是蓝宝石的3倍,信号更灵敏。
三、氧化锆陶瓷的应用氧化锆陶瓷广泛运用于3C电子、光通讯、智能穿戴、生物医用、珠宝首饰、日常生活、耐火材料等领域。
四、普通氧化锆陶瓷产品制备工艺一般生产制备流程(一)、氧化锆陶瓷粉体的制备微晶陶瓷是一种通过加热玻璃晶化能得到一种含有大量微晶相和少量玻璃相的复合固体材料。
微晶锆系陶瓷简称为微晶锆,具有耐磨、耐腐蚀、高强高韧等性质。
微晶锆陶瓷粉体的质量要求如下:1、粒度分布是正态分布,分级精度要高;2、颗粒形状接近圆形,颗粒强度高,应力均匀;3、分散性要好,无团聚或很少团聚;4、纯度要高有害杂质的含量要尽可能低。
(二)、将氧化锆陶瓷粉体加工成型:目前工艺上主要有下面四种加工成型方法:1、注射成型注射成型是通过在粉体中添加流动助剂,充模得到所需形状胚体。
主要生产外形复杂,尺寸精确或带嵌件的小型精密陶瓷件。
2、模压成型模压成型是将经过造粒、流动性好、粒配合适的粉料,装入磨具内,通过压机的柱塞施加外力使粉料制成一定形状的胚体。
高纯二氧化锆生产工艺流程

高纯二氧化锆生产工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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二氧化锆陶瓷的制备及性能分析

二氧化锆陶瓷的制备及性能分析二氧化锆陶瓷(ZrO2)是一种重要的结构材料,具有高温稳定性、优异的机械性能和优良的化学稳定性,因此在许多应用领域具有广泛的应用前景,如热障涂层、高温结构材料、生物医学材料等。
本文将介绍二氧化锆陶瓷的制备方法以及其性能分析。
二氧化锆陶瓷的制备方法主要包括固相反应法、水热法和溶胶-凝胶法等。
固相反应法是最常用的方法之一,其步骤主要包括将适当比例的锆粉和稳定剂混合、研磨混合均匀之后,在高温(约1300-1600℃)下烧结获得锆粉颗粒之间的结合,形成致密的二氧化锆陶瓷。
水热法则是通过在高温高压的水环境下,将锆盐溶解于水中,经过一系列的化学反应形成二氧化锆的纳米粒子,并在特定的条件下,通过后续的热处理制备得到二氧化锆陶瓷。
溶胶-凝胶法是一种常用的制备纳米颗粒的方法,通过将锆酸醋酸盐等无机盐溶解于溶剂中,得到溶胶,然后通过控制其凝胶过程形成凝胶,最后经过热处理获得二氧化锆陶瓷。
二氧化锆陶瓷的性能分析主要包括物理性能、力学性能和化学性能等。
物理性能主要包括晶体结构和晶型、晶粒大小和分布、密度等。
力学性能主要包括抗压强度、弹性模量和硬度等。
化学性能主要包括化学稳定性和生物相容性等。
在物理性能方面,二氧化锆陶瓷具有良好的热稳定性和机械稳定性,其晶体结构为立方相或四方相,晶粒通常在纳米级别,有利于提高材料的力学性能和化学稳定性。
在力学性能方面,二氧化锆陶瓷具有高抗压强度和硬度,其抗压强度通常在1000-2000MPa之间,硬度在8-12GPa之间。
这使得它适用于各种高强度和高温环境下的应用。
在化学性能方面,二氧化锆陶瓷具有较好的化学稳定性和生物相容性,能够在酸碱环境和生物体内保持稳定。
这使得它在生物医学领域有着广泛的应用,如人工关节、骨修复材料等。
综上所述,二氧化锆陶瓷具有优异的物理性能、力学性能和化学性能,制备方法多样,可以通过调控工艺参数和添加适宜的添加剂来改善其性能。
随着科学技术的进步,二氧化锆陶瓷在材料科学和工程领域的应用前景将更加广阔。
ZrO2精细陶瓷材料湿法成型工艺概述

ZrO2精细陶瓷材料湿法成型工艺概述摘要:zr02具有熔点和沸点高、硬度大、常温下为绝缘体、而高温下为导体等良性质。
在20世纪70年代出现了氧化锆陶瓷增韧材料,使氧化锆陶瓷材料的力学性能获得了大幅度的提高,极大的扩展了zr02在结构陶瓷领域的应用。
本文主要介绍了论述了氧化锆精细陶瓷材料的湿法成型工艺的有关研究现状,分析了不同工艺方法的优缺点和应用领域。
关键词:关氧化错高性能陶瓷制备应用就目前陶瓷制备工艺的发展水平来看,成型工艺在整个陶瓷材料的制备过程中起着承上启下的作用,是保证陶瓷材料及部件的性能可靠性及生产可重复性的关键,与规模化和工业化生产直接相关。
下面介绍氧化锆精细陶瓷材料湿法成型较为常用的几种方法。
一、注浆成型注浆成型属于传统工艺,适合制备形状复杂的大型陶瓷部件,但坯体质量,包括外形、密度、强度等都较差,工人劳动强度大且不适合自动化作业。
二、热压铸成型热压铸成型是在较高温度下使陶瓷粉体与粘结剂(石蜡)混合,获得热压铸用的浆料,浆料在压缩空气的作用下注入金属模具,保压冷却,脱模得到蜡坯,蜡坯在惰性粉料保护下脱蜡后得到素坯,素坯再经高温烧结成瓷。
热压铸成型的生坯尺寸精确。
内部结构均匀,模具磨损较小,生产效率高,适合各种原料。
蜡浆和模具的温度需严格控制,否则会引起欠注和变形,因此不适合用来制造大型部件,同时两步烧成工艺较为复杂,能耗较高。
三、流延成型流延成型是把陶瓷粉料与大量的有机粘结剂、增塑剂、分散剂等充分混合,得到可以流动的粘稠浆料,把浆料加人流延机的料斗,用刮刀控制厚度,经加料嘴向传送带流出.烘干后得到膜坯。
此工艺适合制备薄膜材料,为了获得较好的柔韧性而加入大量的有机物,要求严格控制工艺参数,否则易造成起皮、条纹、薄膜强度低和不易剥离等缺陷。
所用的有机物有毒性,会产生环境污染,应尽可能采用无毒或少毒体系,减少环境污染。
四、直接凝固注模成型直接凝固注模成型是由苏黎世联邦工学院开发的一种成型技术。
最新二氧化锆陶瓷的加工技术

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ABSTRACTThere 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 processingAbrasive Water technology milling Diamond set of material drill1 材料介绍陶瓷材料种类很多,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。
氧化锆陶瓷生产工艺

氧化锆陶瓷生产工艺氧化锆陶瓷是一种优质材料,具有高强度、高硬度、耐磨性好、抗腐蚀性强等特点,在医疗、航空航天、能源等领域有广泛的应用。
下面将为大家介绍一下氧化锆陶瓷的生产工艺。
首先,氧化锆陶瓷的原料主要是锆砂。
锆砂经过石英磨擦炉的煅烧、氯化锆还原、水洗等工艺处理后,可以得到高纯度的氧化锆瓷粉。
这个过程是整个氧化锆陶瓷生产工艺中的关键步骤,对瓷粉质量的稳定性和纯度要求非常高。
然后,瓷粉经过球磨机的球磨处理,可以得到细腻、均匀的氧化锆瓷浆料。
球磨的过程需要控制好球磨时间、球磨介质的材质和比例,以及球磨料与瓷料的质量等参数,以保证得到高质量的瓷浆料。
接下来,将瓷浆料进行浆料调制,包括粘结剂的添加、分散剂的加入、调整浆料的粘度等。
这样可以使得瓷浆具有良好的可塑性和流动性,方便后续的成型工艺。
然后,将调制好的瓷浆料进行成型。
氧化锆陶瓷的成型包括常见的注塑成型、挤出成型、压制成型等多种方法。
其中,注塑成型是一种常用的成型工艺,通过注塑机将瓷浆注入到模具中,再经过模具的挤压、分离等步骤,可以得到所需形状的瓷胚。
成型后的瓷胚需要进行干燥和烧结。
干燥的过程中,瓷胚需要在逐渐升高的温度下,逐渐将水分蒸发掉,以免在烧结过程中产生裂纹或变形。
烧结是整个氧化锆陶瓷生产工艺中的关键环节,它可以使瓷体的致密度进一步增加,提高陶瓷的硬度和强度。
烧结的温度、温度升速、保温时间等参数需要严格控制,以保证最终产品的质量。
最后,经过烧结后的氧化锆陶瓷还需要进行抛光和检验。
抛光可以提高氧化锆陶瓷的表面光洁度和平整度,检验可以对产品的尺寸、表面缺陷进行检查,以确保产品符合要求。
以上就是氧化锆陶瓷的生产工艺。
通过以上的工艺流程,可以得到高质量的氧化锆陶瓷制品,为各个领域的应用提供高性能的材料。
纳米二氧化锆烧结

纳米二氧化锆烧结1. 简介纳米二氧化锆烧结是一种重要的陶瓷制备技术,它通过高温处理将纳米颗粒聚结成致密的块状材料。
二氧化锆具有优异的物理和化学性质,在多个领域中有广泛的应用,如催化剂、生物医学材料、传感器等。
通过纳米二氧化锆烧结技术,可以进一步改善其性能,提高其应用价值。
2. 纳米二氧化锆2.1 特性纳米二氧化锆是指粒径在1到100纳米之间的细小颗粒。
相比于普通尺寸的二氧化锆颗粒,纳米尺寸的颗粒具有以下特点:•巨大比表面积:由于颗粒尺寸小,比表面积大大增加。
这使得纳米二氧化锆能够更好地与周围环境相互作用,例如吸附反应物或释放活性物质。
•尺寸效应:当材料尺寸减小到与其宏观尺寸相比时,其物理和化学性质可能发生变化。
纳米二氧化锆的尺寸效应可以导致其独特的光学、电学和磁学性质。
•高晶格畸变:纳米颗粒的晶格常常与其宏观晶体结构不同,存在较大的畸变。
这种畸变可以影响材料的力学性能和反应活性。
2.2 制备方法制备纳米二氧化锆的常用方法包括溶胶-凝胶法、沉淀法、气相沉积法等。
其中,溶胶-凝胶法是最常用且成熟的方法之一。
在溶胶-凝胶法中,首先需要选择合适的前驱体,如无水氯化锆。
然后将前驱体溶解于适当溶剂中,并加入表面活性剂或稳定剂以控制颗粒尺寸和分散度。
通过搅拌和加热使得溶液逐渐成为凝胶,并形成纳米尺寸的颗粒。
最后,通过干燥和高温处理得到纳米二氧化锆。
3. 烧结技术3.1 烧结过程烧结是一种通过高温处理将颗粒聚结成致密块状材料的工艺。
对于纳米二氧化锆,烧结可以进一步改变其微观结构和性能。
烧结过程主要包括以下几个阶段:•初期加热:在较低温度下,通过升温使颗粒开始融合并形成颈部。
•颈部生长:随着温度的升高,颈部逐渐增长,颗粒之间的空隙减小。
•晶粒生长:在更高温度下,晶粒逐渐长大并形成连续的晶界。
•致密化:在最高温度下,通过固相扩散使得晶粒之间的空隙进一步减小,最终形成致密的材料。
3.2 影响因素纳米二氧化锆烧结过程中的影响因素有很多,包括:•粉体性质:纳米二氧化锆的初始性质会直接影响烧结过程和最终产品的性能。
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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ABSTRACTThere 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 processingAbrasive Water technology milling Diamond set of material drill1 材料介绍陶瓷材料种类很多,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。
二氧化锆陶瓷,高纯度的二氧化锆为白色粉末,含有杂质时略带黄色或灰色。
二氧化锆有三种晶型,低温为单斜晶系,密度 5.65g/3cm ;高温时为四方晶系,密度6.10g/3cm ;更高的温度下转变为立方晶系,密度为6.27g/3cm 。
二氧化锆陶瓷的熔点在2700C ︒以上,能耐2300C ︒的高温,其推荐使用温度为2000~2200C ︒。
同时二氧化锆的热膨胀系数的变化受温度的影响明显。
在20~200C ︒阶段下,热膨胀系数为6108⨯/C ︒,在1000C ︒附件,由于晶体结构由c →t 转变,产生体积收缩。
但加入增韧剂后抑制了相变,热膨胀系数不再受c →t 转变的影响。
二氧化锆的化学稳定性很高,各种酸中仅溶于氢氟酸。
二氧化锆容易与碱和碳酸盐熔烧,形成锆酸盐。
与其他主要陶瓷种类的力学性能相比较,二氧化锆的抗热震性较差。
由于二氧化锆固溶体具有离子导电性,故可用作高温下工作的固体电解质,应用于工作温度为1000~2000C ︒的化学燃料电池,还可用于其他电源。
利用稳定二氧化锆的高温导电性,还可将这种材料作为电流加热的光源和电热发热元件。
由于二氧化锆还能抗熔融金属的侵蚀,所以多用作铂等金属的冶炼坩埚和1800C ︒以上的发热体和炉子、反应堆绝热材料等。
特别指出,二氧化锆作添加剂可大大提高陶瓷材料的强度和韧性。
氧化锆增韧氧化铝陶瓷材料的强度达1200MPa 、断裂韧性为15.0,分别比原氧化铝提高了三倍和近三倍。
它的炕腐蚀性可以用它来做盛钢水包的内衬,在连续铸钢中做浇口砖。
二氧化锆由于其的高强度和优良的韧性(常温抗压强度可以达到2100MPa,1000C︒时为1190MPa,经过增韧的陶瓷常温抗弯强度最高可以达到2000MPa)可以用来制造发动机构件,如轴承、气缸等。
二氧化锆还具有高温半导体性,室温下纯二氧化锆是良好的绝缘体,但超过1000C︒后导电很好,电阻为4cmΩ,所以这种优良的特性可以将它广泛的应用于热敏感材料类,而且是适合那∙种高温情况下,很具有应用潜力,而且在最新的MEMS技术中也可以得到一定的应用。
最后,二氧化锆还具有比较好的敏感特性,二氧化锆稳定化后有氧空气的存在,可用以制作气敏元件,作为测量一些气体的探头,同时对于之前提到的MEMS技术中更是有很好的应用潜力,由于它的这种半导体和以及气体敏感元件,可以在很多地方得到广泛的应用,然而加工确是阻碍此种材料应用的一个最大的阻碍。
2 二氧化锆的加工技术现阶段,绝大部分采用硬烧结金刚石等硬质刀具来切削陶瓷材料,当然,二氧化锆材料还没有强度高到连金刚石都对付不了的程度,但是采用烧结金刚石的方法却注定它的加工效率要慢一拍,这样也将最终导致我们的生产上面会出现很大的供不应求的状况,如何改善就成为了现在的一个研究重点了,下面就将介绍一些现代比较先进的加工技术。
2.1 激光热应力切割技术利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件,在超过阀值功率密度的前提下,热能被材料吸收,由此引起照射点材料温度急剧上升,热量以某个速率(视材料的热扩散率而定),从入射点传导出去对于容易受热破坏的脆性材料,比如陶瓷,通过激光扫描产生的热应力诱导并控制裂纹扩展的方法来分割脆性材料的方法称为激光热应力分割技术。
这种加工方法就是通过激光(或其他热源,如热空气射流)的扫描照射,在被切割材料内造成适当的温度梯度(但不至造成材料软化和机械性质的大幅变化),非均匀温度场将导致材料产生热应力,当其裂纹尖端热应力超过材料的临界应力时,裂纹扩展,即产生裂缝,分开材料。
例如由上海交大胡俊副教授主持的学生研究过对陶瓷的激光热应力切割技术的数值仿真和实验分析,其中就提到,现阶段,绝大部分采用硬烧结金刚石等硬质刀具来切削零件现阶段还存在着生产率低下、加工成本高、切割质量差等一系列难以克服的缺点。
现阶段在采用激光加工的时候,陶瓷材料存在以下一些优点,那就是:陶瓷对激光的吸收率高,二氧化锆陶瓷对激光的吸收率约90%左右,高热时分解和升华,即一旦受高能量密度的激光束照射,就会发生局部的分解和升华,有助于提高激光加工的效率。
在期中还提到国内外多名研究人员在激光加工陶瓷中所做出的一些成果以及一些仿真实验所得出来的结论都表明目前激光切割陶瓷技术很多都是采用激光划片技术,在由胡俊副教授主持的研究主要是针对氧化铝这种材料的研究,然而从中却也可以发现其实这种激光加工很适合多种陶瓷的加工,尤其是对于二氧化锆,激光吸收率比氧化铝还要高。
这也就可以保证了它的加工效率要比氧化铝要高,在生产方面,这种激光加工方法也是应用于一些特殊的加工场合,尤其是一些精度要求特别高的场合,因为这种加工技术的最大优势就是精度高,然而这种加工也存在一定的技术缺陷,它对于热对流和热传导技术还没有相应的解决,同时对于激光的光斑的大小和形状都还是有待于后人进行研究的。
这些技术一旦被突破,对于陶瓷的激光加工将会是一个很大的提高,更是标志着这项技术成熟的一个瓶颈技术。
2.2磨料水射流加工将“水滴石穿”技术应用于陶瓷材料是一种再形象不过的加工技术。
这也是磨料水射流铣削加工的基本原理。
这种加工技术就是将水液体和磨料进行混合,然后进行加压,然后在混合后的混料进行高压喷射,借助高压和混合液的冲击,将材料进行去除的方法。
这种方法是一种很好的加工陶瓷材料的方法,期中的磨料是金刚石磨粒。
由于磨料水射流所具有的加工优点,它可以加工几乎所有的材料,尤其适宜加工不易使用激光等热加工技术加工的硬脆材料,如陶瓷、聚合物、玻璃、石材等,因此在某些需要应用微型切割的领域中,微型磨料水射流切割成为首选的加工技术。
微型磨料水射流设备与普通磨料水射流设备相比要小得多,水与磨料的消耗量只占普通磨料射流的1%左右,可以切割适用于普通磨料水射流切割的一切材料。
这种方法的使用对于胚体的加工也确实是一种很大的改进,同时这种加工具有加工范围广,可控性好,还具有很强的切割力,切口质量也是非常的好,同时这种生产方式安全,效率高,在发展方面有很大的潜力,美中不足的就是它的成本太高,同时对于较薄的工件很容易冲弯,对喷嘴的耐磨损性要求高,随着现在材料的不断更新,相信会有一天,在成本降到一定程度同时材料达到相应的要求的时候,这种方法也是值得推广的。
但在研究中还提到目前对该技术的切割机理还没有形成统一的理论。
这主要是由于材料的去除过程受众多因素的影响,如水射流结构、加工参数及被加工材料的性质等。
大部分学者认为,磨料水射流对于塑性材料和脆性材料的去除机理存在不同的形式。
所以在对于磨料水射流铣削技术的研究中,他们也提出了一套相应的原理,以及对其进行了相应的实验以及仿真。
对于切割技术,现在的磨料水射流技术已经很成熟了,但是对于铣削技术却是还很欠缺。
由山东大学黄传真教授以及他所带领的博士生冯敏霞共同研究了关于磨料水射流铣削陶瓷材料加工技术研究,以黄传真教授就对这种水射流的铣削加工进行了相应的加工实验,当然也取得了相应的成果。
最终他们得出了相应的结论,那就是高压水射流技术具有无热影响区、加工力小、加工范围广和可加工复杂形状等优点,所以它是加工陶瓷和玻璃等脆性难加工材料的理想加工技术。