新闻资讯
联系我们

沈阳拓普新材料有限公司

公司地址:辽宁省沈阳市沈北新区兴农路35号

邮编:110014

总经理:柳俊峰

财务电话:024-22906679

销售电话:024-22902706

公司传真:024-22902706

网址: www.shytop.net

邮箱:sytop@vip.163.com

阿里巴巴国内网站:sytop.1688.com

阿里巴巴国际网站:topmaterial.en.alibaba.com

新闻资讯
您的当前位置:首页>>新闻资讯
氧化铝陶瓷制作工艺 TIME: 2019-07-16
     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。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:  一、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。  二、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:  1干压成型:氧化铝陶瓷干压成型技术仅限于形状单纯且内壁厚度超过1mm,长度与直径之比不大于4∶1的物件。成型方法有单轴向或双向。压机有液压式、机械式两种,可呈半自动或全自动成型方式。压机最大压力为200Mpa.产量每分钟可达15~50件。由于液压式压机冲程压力均匀,故在粉料充填有差异时压制件高度不同。而机械式压机施加压力大小因粉体充填多少而变化,易导致烧结后尺寸收缩产生差异,影响产品质量。因此干压过程中粉体颗粒均匀分布对模具充填非常重要。充填量准确与否对制造的氧化铝陶瓷零件尺寸精度控制影响很大。粉体颗粒以大于60μm、介于60~200目之间可获最大自由流动效果,取得最好压力成型效果。  2注浆成型法:注浆成型是氧化铝陶瓷使用最早的成型方法。由于采用石膏模、成本低且易于成型大尺寸、外形复杂的部件。注浆成型的关键是氧化铝浆料的制备。通常以水为熔剂介质,再加入解胶剂与粘结剂,充分研磨之后排气,然后倒注入石膏模内。由于石膏模毛细管对水分的吸附,浆料遂固化在模内。空心注浆时,在模壁吸附浆料达要求厚度时,还需将多余浆料倒出。为减少坯体收缩量、应尽量使用高浓度浆料。  氧化铝陶瓷浆料中还需加入有机添加剂以使料浆颗粒表面形成双电层使料浆稳定悬浮不沉淀。此外还需加入乙烯醇、甲基纤维素、海藻酸胺等粘结剂及聚丙烯胺、阿拉伯树胶等分散剂,目的均在于使浆料适宜注浆成型操作。  三、烧成技术:  将颗粒状陶瓷坯体致密化并形成固体材料的技术方法叫烧结。烧结即将坯体内颗粒间空洞排除,将少量气体及杂质有机物排除,使颗粒之间相互生长结合,形成新的物质的方法。  烧成使用的加热装置最广泛使用电炉。除了常压烧结?即无压烧结外,还有热压烧结及热等静压烧结等。连续热压烧结虽然提高产量,但设备和模具费用太高,此外由于属轴向受热,制品长度受到限制。热等静压烧成采用高温高压气体作压力传递介质,具有各向均匀受热之优点,很适合形状复杂制品的烧结。由于结构均匀,材料性能比冷压烧结提高30~50%。比一般热压烧结提高10~15%。因此,目前一些高附加值氧化铝陶瓷产品或国防军工需用的特殊零部件、如陶瓷轴承、反射镜、核燃料及枪管等制品、场采用热等静压烧成方法。  此外,微波烧结法、电弧等离子烧结法、自蔓延烧结技术亦正在开发研究中。  四、精加工与封装工序:  有些氧化铝陶瓷材料在完成烧结后,尚需进行精加工。如可用作人工骨的制品要求表面有很高的光洁度、如镜面一样,以增加润滑性。由于氧化铝陶瓷材料硬度较高,需用更硬的研磨抛光砖材料对其作精加工。如SiC、B4C或金刚钻等。通常采用由粗到细磨料逐级磨削,最终表面抛光。一般可采用<1μm微米的Al2O3微粉或金刚钻膏进行研磨抛光。此外激光加工及超声波加工研磨及抛光的方法亦可采用。有些氧化铝陶瓷零件需与其它材料作封装处理。  氧化铝陶瓷强化工艺  为了增强氧化铝陶瓷,显著提高其力学强度,国外新推一种氧化铝陶瓷强化工艺。该工艺新颖简单,所采取的技术手段是在氧化铝陶瓷表面,采用电子射线真空镀膜、溅射真空镀膜或化学气相蒸镀方法,镀上一层硅化合物薄膜,在1200℃~1580℃的加热处理,使氧化铝陶瓷钢化。  经强化的氧化铝陶瓷的力学强度可在原基础上大幅度增长,获得具有超高强度的氧化铝陶瓷。 
特种加工是指那些不属于传统加工工艺范畴的加工方法,它不同于使用刀具、厝具等直接利用机械能切除多余材料的传统加工方法。特种加工是近几十年发展起来的新工艺,是对传统加工工艺方法的重 要补充与发展,目前仍在继续研究开发和改进。直接利用电能,热能,声能,光能,化学能和电化学能,有时也结合机械能对工件进行的加工。特种加工中以采用电能为主的电火花加工和电解加工应用较广,泛称电加工。特种加工亦称“非传统加工”或“现代加工方法”,泛指用电能、热能、光能、电化学能,化学能,声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法,从而实现材料被去除、变形 改变性能或被锿覆等。                                                 20世纪40年代发明的电火花加工开创了用软工具,不靠机械力来加工硬工件的方法。       50年代以后先后出现电子束加工,等离子弧加工和激光加工。这些加工方法不用成型的工具,而是利用密度很高的能量束流进行加工。对于高硬度材料和复杂形状、精密微细的特殊零件,特种加工有很大的适用性和发展潜力,在模具、量具、刀具、仪器仪表、飞机,航天器和微电子元器件等制造中得到越来越广泛的应用。特种加工的发展方向主要是:提高加工精度和表面质量,提高生产率和自动化程度,发展几种方法联合使用的复合加工,发展纳米级的超精密加工等。电火花:利用电火花加工原理加工导电材料的特种加工。又称电蚀加工。电火花加工主要用于加工各种高硬度的材料(如硬质合金和淬火钢等)和复杂形状的模具,零件,以及切割,开槽和去除折断在工件孔内的工具《如钻头和丝锥)》等电火花加工机床通常分为电火花成型机床,电火花线切割机床和电火花磨削机床,以及各种专门用途的电火花加工机床,如加工小孔、螺纹环规和异形孔纺丝板等的电火花加工机床。激光加工技术:国外激光加工设备和工艺发展迅速,现已拥有100k的大功率二氧化碳激光器、kV级高光束质量的Nd:YAG固体激光器,有的可配上光导纤维进行多工位,远距高工作。激光加工设备功率大,自动化程度高,已普遍采用cNc控制,多坐标联动,并装有激光功率监控,自动聚焦,工业电视显示等铺助系统。激光制孔的最小孔径已达0。002mm,已成功地应用自动化六坐标激光制孔专用设备加工航空发动机涡轮叶片、燃烧室气膜孔,达到无再铸层、无微裂纹的效果。激光切割适用于由耐热合金、钛合金、复合材料制成的零件。目前薄材切割速度可达15m/min,切建官,一般在0。1~1mm之间,热影响区只有切缝宽的10%~20%,最大切割厚度可达45nn,已广泛应用于飞机三维蒙皮、框架、舰船船身板架,直升机旋翼,发动机燃烧室等。电子束加工技术:电子束加工技术在国际上日趋成熟,应用范围广。国外定型生产的40kV~300kV的电子枪(以60kV,150kV为主),已普遍采用CNC控制,多坐标联动,自动化程度高。电子束焊接已成功地应用在特种材料,异种材料、空间复杂曲线、变馘面焊接等方面。目前正在研究焊缱自动跟踪、堉丝焊接,非真空焊接等,最大焊接熔深可达300mn,焊缱深宽比20:1。电子束焊已用于运载火前、航天飞机等主承力构件大型结构的组合焊接,以及飞机梁、框、起落架部件,发动机整体转子、机匣,功率轴等重要结构件和核动力装置压力容器的制造。如:F-22战斗机采用先进的电子束焊接,减轻了飞机重量,提高了整机的性能:“苏-27”及其它系列飞机中的大量承力构件,如起落架,承力隔框等,均采用了高压电子束焊接技术。等离子東及等高子体加工技术表面功能涂层具有高硬度、耐磨,抗蚀功能,可显著提高零件的寿命,在工业上具有广泛用途。美国及欧洲国家目前多数用微波 ECR等离子体源来制备合种功能涂层。等高子体热喷涂技术已经进入工程化应用,已广泛应用在航空、航天、船舶等领域的产品关键零部件耐磨涂层、封严涂层、热障涂层和高温防护层等方面。超声波加工技术:超声波加工基本原理:在工件和工具间加入膪料悬浮液,由超声波发生器产生超声振荡波,经换能器转换成超声机械振动,使悬浮液中的磨粒不断地撞击加工表面,把硬而脆的被加工材料局部破坏而撞击下来。在工件表面瞬间正负交昔的正压冲击波和负压空化作用下强化了加工过程。因此,超声波加工实质上是磨料的机械冲击与超声波冲击及空化作用的综合结果。在传统超声波加工的基础上发展了旋转超声波加工,即工具在不断振动的同时还以一定的速良旋转,这将迫使工具中的磨粒不断地冲击和划擦工件表面,把工件材料粉碎成很小的微粒去除,以提高加工效率。超声波加工精度高,速度快,加工材料适应范围广,可加工出复杂型腔及型面,加工时工具和工件接触轻,切削力小,不会发生烧伤,变形、残余应力等缺陷,而且超声加工机床的结构简单,易于维护。特种加工的发展趋勢:特种加工技术近十几年来得到了快速发展,在世界范围内越来越受到人们的重视,发挥的作用也越来越大。特种加工采用不同的能量形式加工零件,相对于传统的切削加工技术,特种加工普遍具有以柔克刚、加工力影响较小等优势。为进一步提高特种加工技术水平及扩大其应用范围,当前特种加工技术的发展趋势主要包括以下几点:(1)采用自动化技术;(2)趙向精密化研究;(3)开发新工艺方法及复合工艺;(4)污染问题是影响和限制有些特种加工应用、发展的严重障碍;(5)进一步开拓特种加工技术。细微化是特种加工技术发展的重要趙势,由于当前的工业产品越来越追求小型化和微型化,徽细结构和微细零件的加工需求不断增长,同时带动了各种制造技术向小型化,微细化发展。比如细微的电火花加工,微细电化学加工,微细的激光加工,微细离子束加工等技术可以实现很小尺度内的加工,这些技术在国内外都发展得很快而且得到越来越广泛的应用。
含碳量高的棒材发生过很多次断裂,如45#钢做的轴,使用不太长的时间就发生断裂。从断裂后部件上取样,进行金相分析,往往找不到产生的原因,即算牵强附会找到了一些原因,也不是实际的原因。为了确保更高的强度,还必须在钢中添加碳,随之就会析出铁碳化物。从电化学的观点来看,铁碳化物发挥了阴极作用,加快了基体周边的阳极溶解反应。在显微组织内的铁碳化物体积分数的增大还归因于碳化物的低氢超电压特性。钢材表面易于产生并吸附氢,氢原子向钢材内部渗入的同时,氢的体积分数就可能会增加,最终使得材料的抗氢脆性能显著降低。高强钢材耐腐蚀性和抗氢脆性的显著降低不仅有害于钢材的性能,还会极大地限制钢材的应用。如汽车用钢暴露于氯化物等各种腐蚀环境中,在应力作用下,可能出现的应力腐蚀开裂(SCC)现象就会对车身的安全性造成严重的威胁。碳含量越高,氢扩散系数减小,氢溶解度增大。学者Chan曾经提出,析出物(作为氢原子的陷阱位置)、电位、空孔等各种晶格缺陷与碳含量成正比,碳含量增大,就会抑制氢扩散,因此氢扩散系数也较低。由于碳含量与氢溶解度成正比关系,作为氢原子陷阱的碳化物,体积分数越大,钢材内部的氢扩散系数越小,氢溶解度增大,氢溶解度也包含了有关扩散性氢的信息,因而氢脆敏感性最高。随着碳含量的增加,氢原子的扩散系数减小,表面氢浓度增大,这是因为钢材表面的氢超电压下降所致。从动电压极化试验结果来看,试样的碳含量越高,酸性环境中就易于发生阴极还原反应(氢生成反应)以及阳极溶解反应。与具有低氢超电压的周边基体进行比较,碳化物发挥了阴极的作用,其体积分数增大。根据电化学氢渗透试验结果,试样内的碳含量和碳化物的体积分数越大,氢原子的扩散系数就越小,溶解度增大。随着碳含量的增加,抗氢脆性也会降低。慢应变速率拉伸试验证实,碳含量越大,抗应力腐蚀开裂性能也会降低。与碳化物的体积分数成正比,随着氢还原反应及向试样内部渗透的氢注入量增加,就会发生阳极溶解反应,也会加快形成滑移带。碳含量的增大,钢材内部就会析出碳化物,在电化学腐蚀反应的作用下,氢脆可能性就会增大,为了确保钢具备优秀的耐腐蚀性和抗氢脆性,对碳化物的析出和体积分数的控制进行是有效的控制方法。钢材在汽车零配件上的应用受到一些限制,也要归因于其抗氢脆性能的明显下降,而氢脆是由水溶液腐蚀产生的。事实上,这种氢脆敏感性是与碳含量密切相关的,在低氢超电压条件下析出铁碳化物(Fe2.4C / Fe3C)。一般针对应力腐蚀开裂现象或氢脆现象导致的表面局部腐蚀反应,通过热处理除去残余应力,增大氢陷阱效率等方面开展。要想开发兼具优秀耐腐蚀性和抗氢脆性的超高强汽车用钢,也自然并非易事。随着碳含量的增大,氢还原速率增大,而氢扩散速率显著降低。使用中碳或高碳钢做零部件或传动轴等,技术关键就是对显微组织中的碳化物组分进行有效控制。 
共37条  每页3条  页数:1/13   首页 上一页 1 2 3 4 5  ... 下一页 尾页 
联系我们  Contact us

公司地址:辽宁省沈阳市沈北新区兴农路35号

总经理:柳俊峰

财务电话:024-22906679

销售电话:024-22902706                               公司传真:024-22902706

网址:http:// www.sytop.cn/                          邮箱:sytop@vip.163.com

阿里巴巴国内网站:http://sytop.1688.com     阿里巴巴国际网站:http://topmaterial.en.alibaba.com/


Copyright © http://www.sytop.cn/ 沈阳拓普新材料有限公司     技术支持: 凯鸿科技