Zirkon keramikasının doqquz dəqiq qəlibləmə prosesi

Zirkon keramikasının doqquz dəqiq qəlibləmə prosesi
Kalıplama prosesi keramika materiallarının bütün hazırlanması prosesində əlaqələndirici rol oynayır və keramika materiallarının və komponentlərinin performansının etibarlılığını və istehsal təkrarlanmasını təmin etmək üçün açardır.
Cəmiyyətin inkişafı ilə ənənəvi keramika məmulatlarının ənənəvi əl yoğurma üsulu, çarx əmələ gətirmə üsulu, grouting üsulu və s. daha müasir cəmiyyətin istehsal və zərifliyə olan tələbatını ödəyə bilmədiyi üçün yeni qəlibləmə prosesi yarandı.ZrO2 incə keramika materialları aşağıdakı 9 növ qəlibləmə prosesində geniş istifadə olunur (2 növ quru üsul və 7 növ yaş üsul):

1. Quru qəlibləmə

1.1 Quru presləmə

Quru presləmə, keramika tozunu bədənin müəyyən bir formasına basmaq üçün təzyiqdən istifadə edir.Onun mahiyyəti ondan ibarətdir ki, xarici qüvvənin təsiri altında toz hissəcikləri qəlibdə bir-birinə yaxınlaşır və müəyyən formanı saxlamaq üçün daxili sürtünmə ilə möhkəm birləşir.Quru preslənmiş yaşıl cisimlərdəki əsas çatışmazlıq tozlar arasında daxili sürtünmə və tozlar ilə qəlib divarı arasındakı sürtünmə nəticəsində yaranan spallasiyadır, nəticədə gövdə daxilində təzyiq itkisi baş verir.

Quru presləmənin üstünlükləri yaşıl gövdənin ölçüsünün dəqiq olması, əməliyyatın sadə olması və mexanikləşdirilmiş əməliyyatı həyata keçirmək üçün əlverişli olmasıdır;yaşıl quru presləmədə rütubətin və bağlayıcının tərkibi azdır, qurutma və yandırma büzülməsi isə azdır.Əsasən sadə formalı məmulatların formalaşdırılması üçün istifadə olunur və aspekt nisbəti kiçikdir.Kalıbın aşınması nəticəsində yaranan artan istehsal xərcləri quru presləmənin dezavantajıdır.

1.2 İzostatik presləmə

İzostatik presləmə ənənəvi quru presləmə əsasında hazırlanmış xüsusi formalaşdırma üsuludur.Elastik qəlibin içindəki tozun üzərinə hər tərəfdən bərabər təzyiq göstərmək üçün maye ötürmə təzyiqindən istifadə edir.Mayenin daxili təzyiqinin tutarlılığına görə, toz bütün istiqamətlərdə eyni təzyiqi daşıyır, buna görə də yaşıl gövdənin sıxlığında fərqin qarşısını almaq olar.

İzostatik presləmə yaş torbanın izostatik preslənməsi və quru torbanın izostatik preslənməsinə bölünür.Yaş çantanın izostatik basması mürəkkəb formalı məhsullar yarada bilər, lakin o, yalnız fasilələrlə işləyə bilər.Quru çantanın izostatik basması avtomatik fasiləsiz işləməyi həyata keçirə bilər, lakin yalnız kvadrat, dəyirmi və boru kəsikli kimi sadə formalı məhsullar yarada bilər.İzostatik presləmə, kiçik atəş büzülməsi və bütün istiqamətlərdə vahid büzülmə ilə vahid və sıx yaşıl bir bədən əldə edə bilər, lakin avadanlıq mürəkkəb və bahalıdır və istehsal səmərəliliyi yüksək deyil və yalnız xüsusi materialların istehsalı üçün uygundur. tələblər.

2. Yaş formalaşdırma

2.1 Çirklənmə
Grouting qəlibləmə prosesi lent tökmə prosesinə bənzəyir, fərq ondan ibarətdir ki, qəlibləmə prosesinə fiziki susuzlaşdırma prosesi və kimyəvi laxtalanma prosesi daxildir.Fiziki susuzlaşdırma məsaməli gips qəlibinin kapilyar təsiri ilə məhluldakı suyu xaric edir.CaSO4 səthinin həlli nəticəsində yaranan Ca2+ məhlulun ion gücünü artırır, nəticədə məhlulun flokulyasiyası baş verir.
Fiziki susuzlaşdırma və kimyəvi laxtalanmanın təsiri altında keramika tozunun hissəcikləri gips qəlib divarına yerləşdirilir.Grouting mürəkkəb formalı iri miqyaslı keramika hissələrinin hazırlanması üçün uyğundur, lakin yaşıl gövdənin keyfiyyəti, o cümlədən forma, sıxlıq, möhkəmlik və s. zəifdir, işçilərin əmək intensivliyi yüksəkdir və uyğun deyil. avtomatlaşdırılmış əməliyyatlar üçün.

2.2 İsti kalıp tökmə
İsti tökmə, isti tökmə üçün bulamac əldə etmək üçün keramika tozunu bağlayıcı (parafin) ilə nisbətən yüksək temperaturda (60 ~ 100 ℃) qarışdırmaqdır.Sıxılmış havanın təsiri altında şlam metal qəlibə vurulur və təzyiq saxlanılır.Mum blankını əldə etmək üçün soyutma, qəlibdən çıxarma, mum blankı yaşıl gövdə əldə etmək üçün inert tozun mühafizəsi altında mumsuzlaşdırılır və yaşıl gövdə yüksək temperaturda çini halına gətirilir.

İsti kalıp tökmə ilə əmələ gələn yaşıl gövdə dəqiq ölçülərə, vahid daxili quruluşa, daha az qəlib aşınmasına və yüksək istehsal səmərəliliyinə malikdir və müxtəlif xammallar üçün uyğundur.Mum şlamının və kalıbın temperaturu ciddi şəkildə nəzarət edilməlidir, əks halda bu, enjeksiyon və ya deformasiyaya səbəb olacaq, buna görə də böyük hissələrin istehsalı üçün uyğun deyil və iki addımlı atəş prosesi mürəkkəbdir və enerji istehlakı yüksəkdir.

2.3 Lent tökmə
Lent tökmə keramika tozunu çoxlu miqdarda üzvi bağlayıcılar, plastifikatorlar, dispersantlar və s. ilə tam qarışdıraraq axıcı özlü şlam əldə etmək, şlamı tökmə maşınının bunkerinə əlavə etmək və qalınlığa nəzarət etmək üçün kazıyıcıdan istifadə etməkdir.Qidalanma başlığı vasitəsilə konveyer kəmərinə axır və quruduqdan sonra film blankı alınır.

Bu proses film materiallarının hazırlanması üçün uygundur.Daha yaxşı elastiklik əldə etmək üçün çox miqdarda üzvi maddə əlavə edilir və proses parametrlərinə ciddi nəzarət tələb olunur, əks halda asanlıqla soyulma, zolaqlar, aşağı film gücü və ya çətin soyma kimi qüsurlara səbəb olacaqdır.İstifadə olunan üzvi maddələr zəhərlidir və ətraf mühitin çirklənməsinə səbəb olacaq və ətraf mühitin çirklənməsini azaltmaq üçün mümkün qədər toksik olmayan və ya daha az zəhərli sistemdən istifadə edilməlidir.

2.4 Gel injection qəlibləmə
Gel injection qəlibləmə texnologiyası ilk dəfə 1990-cı illərin əvvəllərində Oak Ridge Milli Laboratoriyasında tədqiqatçılar tərəfindən icad edilmiş yeni kolloid sürətli prototipləmə prosesidir.Əsası yüksək möhkəmliyə malik, yanal bağlı polimer-həlledici gellərə polimerləşən üzvi monomer məhlullarının istifadəsidir.

Üzvi monomerlərin məhlulunda həll edilmiş keramika tozunun məhlulu qəlibə tökülür və monomer qarışığı gelləşmiş hissə əmələ gətirmək üçün polimerləşir.Yanal bağlı polimer-həlledici yalnız 10% -20% (kütləvi pay) polimerdən ibarət olduğundan, qurutma mərhələsi ilə həlledicini gel hissəsindən çıxarmaq asandır.Eyni zamanda polimerlərin yanal birləşməsi səbəbindən polimerlər qurutma prosesində həlledici ilə miqrasiya edə bilmirlər.

Bu üsul mürəkkəb formalı, kvazi şəbəkə ölçülü keramika hissələri yarada bilən birfazalı və kompozit keramika hissələrinin istehsalı üçün istifadə edilə bilər və onun yaşıl gücü 20-30Mpa və ya daha çox yüksəkdir, təkrar emal edilə bilər.Bu metodun əsas problemi ondan ibarətdir ki, sıxlaşma prosesində embrion bədəninin büzülmə sürəti nisbətən yüksək olur ki, bu da asanlıqla embrion bədəninin deformasiyasına gətirib çıxarır;bəzi üzvi monomerlərdə oksigen inhibisyonu var, bu da səthin soyulmasına və düşməsinə səbəb olur;temperaturun səbəb olduğu üzvi monomerin polimerləşməsi prosesinə səbəb olur Temperatur təraşı daxili gərginliyin mövcudluğuna gətirib çıxarır ki, bu da boşluqların qırılmasına səbəb olur və s.

2.5 Birbaşa bərkimə injection qəlibləmə
Birbaşa bərkimə injection qəlibləmə ETH Zurich tərəfindən hazırlanmış qəlibləmə texnologiyasıdır: həlledici su, keramika tozu və üzvi əlavələr elektrostatik cəhətdən sabit, aşağı özlülüklü, yüksək qatı tərkibli məlhəm əmələ gətirmək üçün tamamilə qarışdırılır və Slurry pH və ya kimyəvi maddələr əlavə etməklə dəyişdirilə bilər. elektrolit konsentrasiyasını artırır, sonra məsamə məsaməli olmayan qəlibə vurulur.

Proses zamanı kimyəvi reaksiyaların gedişatına nəzarət edin.Enjeksiyondan əvvəl reaksiya yavaş-yavaş aparılır, məhlulun özlülüyü aşağı səviyyədə saxlanılır və enjeksiyon qəlibindən sonra reaksiya sürətlənir, məhlul bərkiyir və maye şlamı bərk cismə çevrilir.Alınan yaşıl gövdə yaxşı mexaniki xüsusiyyətlərə malikdir və gücü 5kPa-a çata bilər.Yaşıl gövdə sökülür, qurudulur və istənilən formanın keramika hissəsini təşkil etmək üçün sinterlənir.

Üstünlükləri ondan ibarətdir ki, az miqdarda üzvi əlavələrə ehtiyac yoxdur və ya sadəcə tələb olunur (1% -dən az), yaşıl bədəni yağdan təmizləməyə ehtiyac yoxdur, yaşıl bədən sıxlığı vahiddir, nisbi sıxlıq yüksəkdir (55% ~). 70% təşkil edir və iri ölçülü və mürəkkəb formalı keramika hissələri yarada bilir.Onun dezavantajı odur ki, əlavələr bahadır və ümumiyyətlə reaksiya zamanı qaz buraxılır.

2.6 Enjeksiyon qəlibləmə
Enjeksiyon qəlibləmə uzun müddətdir ki, plastik məhsulların qəlibində və metal qəliblərin qəlibində istifadə olunur.Bu proses termoplastik üzvi maddələrin aşağı temperaturda bərkidilməsindən və ya termoset üzvi maddələrin yüksək temperaturda bərkidilməsindən istifadə edir.Toz və üzvi daşıyıcı xüsusi qarışdırma avadanlığında qarışdırılır, sonra yüksək təzyiq altında (onlarla yüzlərlə MPa) qəlibə vurulur.Böyük qəlibləmə təzyiqinə görə, alınan blanklar dəqiq ölçülərə, yüksək hamarlığa və kompakt quruluşa malikdir;xüsusi qəlibləmə avadanlıqlarının istifadəsi istehsalın səmərəliliyini xeyli artırır.

1970-ci illərin sonu və 1980-ci illərin əvvəllərində keramika hissələrinin qəlibinə enjeksiyon tökmə prosesi tətbiq olundu.Bu proses adi bir keramika plastik qəlibləmə prosesi olan çox miqdarda üzvi maddə əlavə etməklə qeyri-bərabər materialların plastik qəliblənməsini həyata keçirir.Enjeksiyon qəlibləmə texnologiyasında əsas bağlayıcı kimi termoplastik üzvi maddələrdən (məsələn, polietilen, polistirol), termoset üzvi maddələrdən (epoksi qatranı, fenol qatranı kimi) və ya suda həll olunan polimerlərdən istifadə etməklə yanaşı, müəyyən miqdarda proses əlavə etmək lazımdır. keramika enjeksiyon süspansiyonunun axıcılığını yaxşılaşdırmaq və enjeksiyon qəlibinin keyfiyyətini təmin etmək üçün plastikləşdiricilər, sürtkü yağları və birləşdirici maddələr kimi köməkçi vasitələr.

Enjeksiyon qəlibləmə prosesi yüksək avtomatlaşdırma dərəcəsi və qəlibləmə blankının dəqiq ölçüsü kimi üstünlüklərə malikdir.Bununla belə, injection-qəliblənmiş keramika hissələrinin yaşıl gövdəsindəki üzvi məzmun 50 vol% qədər yüksəkdir.Sonrakı sinterləmə prosesində bu üzvi maddələrin aradan qaldırılması uzun müddət, hətta bir neçə gündən onlarla günə qədər davam edir və keyfiyyət qüsurlarına yol vermək asandır.

2.7 Kolloid injection qəlibləmə
Əlavə edilmiş çox miqdarda üzvi maddələrin problemlərini və ənənəvi enjeksiyon qəlibləmə prosesində çətinliklərin aradan qaldırılmasının çətinliyini həll etmək üçün Tsinghua Universiteti yaradıcı şəkildə keramikanın koloidal inyeksiya üçün yeni bir prosesi təklif etdi və müstəqil olaraq kolloid injection qəlibləmə prototipini inkişaf etdirdi. qısır keramika məhlulunun vurulmasını həyata keçirmək.formalaşdıran.

Əsas ideya, xüsusi inyeksiya avadanlığı və kolloid in-situ bərkimə qəlibləmə prosesi tərəfindən təmin edilən yeni müalicə texnologiyasından istifadə edərək, kolloid qəlibləməni inyeksiya ilə qəlibləmə ilə birləşdirməkdir.Bu yeni proses üzvi maddələrin 4 wt.%-dən az istifadə edir.Su əsaslı süspansiyonda az miqdarda üzvi monomerlər və ya üzvi birləşmələr, keramika tozunu bərabər şəkildə saran üzvi şəbəkə skeleti yaratmaq üçün qəlibə yeridildikdən sonra üzvi monomerlərin polimerləşməsini tez bir zamanda stimullaşdırmaq üçün istifadə olunur.Onların arasında nəinki dequmming müddəti çox qısaldılır, həm də degumming krekinq ehtimalı çox azalır.

Keramikanın enjeksiyon qəlibi ilə kolloid qəlibləmə arasında böyük fərq var.Əsas fərq ondan ibarətdir ki, birincisi plastik qəlibləmə kateqoriyasına, ikincisi isə şlamlı qəlibə aiddir, yəni şlamın plastikliyi yoxdur və qeyri-bərabər materialdır.Kolloid qəlibləmə zamanı məhlulun plastikliyi olmadığı üçün keramika enjeksiyon qəlibinin ənənəvi ideyası qəbul edilə bilməz.Koloidal qəlibləmə injection qəlibləmə ilə birləşdirilirsə, keramika materiallarının kolloid inyeksiya qəlibləri xüsusi inyeksiya avadanlığı və koloidal yerində qəlibləmə prosesi ilə təmin edilən yeni müalicə texnologiyasından istifadə etməklə həyata keçirilir.

Keramikanın kolloid qəlibləmə yeni prosesi ümumi kolloid qəlibləmə və ənənəvi inyeksiya qəlibindən fərqlidir.Yüksək dərəcədə qəlibləmə avtomatlaşdırılmasının üstünlüyü, yüksək texnologiyalı keramika sənayesi üçün ümidə çevriləcək kolloid qəlibləmə prosesinin keyfiyyətcə sublimasiyasıdır.