特种陶瓷干压成型坯体致密度的影响因素

点击顶部卡片跳转小程序

即可免费注册电子参观证

特种陶瓷的成型方法有多种，如干压成型、注浆成型、注射成型、凝胶浇注成型等。由于干压成型拥有粘结剂含量低，不经干燥可直接烧结，生产工序简单，效率高，坯体收缩小，可自动化生产等优点。因此，在特种陶瓷生产中最常用的方法是干压成型。

如何制备致密度高且密度梯度均匀的坯体是研究的重点，从整体上看，干压成型时影响坯体密度的因素有干压工艺和粉体性能两方面。

干压工艺的影响

干压工艺主要指加压方式、加压压力、加压速度以及保压时间等。

加压方式

在干压成型中，加压方式有单向加压和双向加压。加压方式不同，压力在模具内的传递与分布也不同。

加压方式对坯体密度的影响

加压压力

一般来说，坯体的密度随着压力的增大而提高。在压制过程中，压力对生坯的密度、强度、孔隙率性能的影响，比其它因素更重要，同时对生坯烧结后的性能也有明显影响。

压力太小，坯体达不到最大致密化，以至于影响烧结致密化过程；压力过大，又会出现类似于层裂的缺陷；只有压力适中，才会压制出理想的坯体。

加压速度及保压时间

加压速度和保压时间对坯体性能有很大的影响，即与压力的传递和气体的排出有很大的关系，如果加压过快，保压时间又短，气体就不容易排除。同样，当压力没有传递到应有的深度时，外力就已经去掉，也难以得到理想的坯体质量。当然，如果加压速度太慢，保压时间又太长，便会降低生产效率。故应根据坯体的大小、形状和厚薄来调整加压速度和保压时间。

粉体性能的影响

粉体的性能主要指颗粒粒度、颗粒级配、粘结剂及水分的含量、粉料的流动性等。

颗粒粒度及颗粒级配

在相同压力作用下，粒度大的粉体压坯密度大，粒度小的粉体烧结密度大；同一粒度粉体，压坯密度和烧结密度均随压力增大而增大。由此，颗粒粒度的增大有利于坯体致密度的提高。

粘结剂及水分含量的影响

特种陶瓷干压成型时首先需要对符合要求的陶瓷粉末进行造粒，然后对造粒粉进行压制，最终得到坯体。造粒粉的性能如假颗粒的形状、尺寸、尺寸分布、粉体的流动性等将最终影响陶瓷坯体的致密度，而粘结剂的含量则影响着造粒粉的性能。

在陶瓷干压成型过程中，粘结剂主要起粘合作用，增大假颗粒粒径，增加颗粒强度。在造粒过程中，如果粘结剂含量过高，会增加浆料的粘度系数、喷雾雾化角变小，雾滴经干燥造粒后易团聚在一起，达到粒度分布范围广，流动性差的粉体，从而干压成型时难以获得高致密度的坯体。如果粘结剂含量过低，坯体的强度就达不到加工的要求。

水分的含量对坯体的致密度也有很大的影响：含水量过大则干燥收缩大，对生坯的尺寸控制就困难，并且成型时粉料易与模具发生粘连，从而影响坯体的致密度；含水量过小，又会影响造粒粉的破碎性能，不利于得到高致密度的坯体。

粉料流动性

良好的流动性可保证干压成型时颗粒间的内摩擦小，粉料能顺利地填满模型的各个角落，同时也有利于增加粉料的填充密度，从而在较小的压力下获得密实而均匀的陶瓷坯体。

参考资料：

李晓东等.影响陶瓷干压成型坯体致密度的因素

李世波等.特种陶瓷的成型与坯体密度的关系

声明：文章内容来源于中微聚智。

行业资讯

相关内容

球形粉体传统物理法制备技术及特点

高纯超细氧化铝粉体制备技术及高端应用领域

多种陶瓷粉体大赏！你都知道哪些？

粉体的流动性如何影响压缩性？

特种陶瓷干压成型坯体致密度的影响因素