Awọn ilana imudọgba deede mẹsan ti awọn ohun elo amọ zirconia

Awọn ilana imudọgba deede mẹsan ti awọn ohun elo amọ zirconia
Ilana mimu ṣe ipa ọna asopọ ni gbogbo ilana igbaradi ti awọn ohun elo seramiki, ati pe o jẹ bọtini lati rii daju pe igbẹkẹle iṣẹ ati iṣelọpọ iṣelọpọ ti awọn ohun elo seramiki ati awọn paati.
Pẹlu awọn idagbasoke ti awujo, awọn ibile ọwọ-kneading ọna, kẹkẹ lara ọna, grouting ọna, bbl ti ibile amọ le ko to gun pade awọn aini ti igbalode awujo fun isejade ati isọdọtun, ki a titun igbáti ilana a bi.Awọn ohun elo seramiki ti o dara ti ZrO2 ni lilo pupọ ni awọn oriṣi 9 ti awọn ilana imudọgba (awọn oriṣi 2 ti awọn ọna gbigbẹ ati awọn oriṣi 7 ti awọn ọna tutu):

1. Gbigbe gbigbe

1.1 Gbigbe titẹ

Titẹ gbigbẹ nlo titẹ lati tẹ lulú seramiki sinu apẹrẹ kan ti ara.Ohun pataki rẹ ni pe labẹ iṣẹ ti agbara ita, awọn patikulu lulú sunmọ ara wọn ni mimu, ati pe a ni idapo ni iduroṣinṣin nipasẹ ija inu lati ṣetọju apẹrẹ kan.Aṣiṣe akọkọ ninu awọn ara alawọ ewe ti o gbẹ jẹ spallation, eyiti o jẹ nitori ija inu laarin awọn powders ati ija laarin awọn powders ati odi m, ti o mu ki ipadanu titẹ ninu ara.

Awọn anfani ti titẹ gbigbẹ ni pe iwọn ti ara alawọ jẹ deede, iṣẹ naa rọrun, ati pe o rọrun lati mọ iṣiṣẹ mechanized;awọn akoonu ti ọrinrin ati Apapo ni alawọ ewe gbẹ titẹ jẹ kere, ati awọn gbigbẹ ati tita ibọn shrinkage ni kekere.O ti wa ni o kun lo lati dagba awọn ọja pẹlu o rọrun ni nitobi, ati awọn aspect ratio ni kekere.Iye owo iṣelọpọ ti o pọ si ti o fa nipasẹ mimu mimu jẹ aila-nfani ti titẹ gbigbẹ.

1.2 Isostatic titẹ

Titẹ isostatic jẹ ọna didasilẹ pataki ti o dagbasoke lori ipilẹ ti titẹ gbigbẹ ibile.O nlo titẹ gbigbe ito lati kan titẹ ni deede si lulú inu apẹrẹ rirọ lati gbogbo awọn itọnisọna.Nitori awọn aitasera ti awọn ti abẹnu titẹ ti awọn ito, awọn lulú si jiya kanna titẹ ni gbogbo awọn itọnisọna, ki awọn iyato ninu awọn iwuwo ti awọn alawọ ewe ara le wa ni yee.

Titẹ isostatic ti pin si titẹ isostatic apo tutu ati titẹ isostatic apo gbigbẹ.Titẹ isostatic apo tutu le ṣe awọn ọja pẹlu awọn apẹrẹ eka, ṣugbọn o le ṣiṣẹ lainidii nikan.Titẹ isostatic apo gbigbẹ le mọ iṣiṣẹ lilọsiwaju laifọwọyi, ṣugbọn o le ṣe awọn ọja nikan pẹlu awọn apẹrẹ ti o rọrun gẹgẹbi onigun mẹrin, yika, ati awọn apakan agbelebu tubular.Titẹ Isostatic le gba aṣọ-aṣọ ati awọ alawọ ewe ipon, pẹlu idinku ibọn kekere ati idinku aṣọ ni gbogbo awọn itọnisọna, ṣugbọn ohun elo jẹ eka ati gbowolori, ati ṣiṣe iṣelọpọ ko ga, ati pe o dara nikan fun iṣelọpọ awọn ohun elo pẹlu pataki pataki. awọn ibeere.

2. tutu lara

2.1 Gouting
Ilana mimu grouting jẹ iru si simẹnti teepu, iyatọ ni pe ilana mimu pẹlu ilana gbigbẹ ara ati ilana coagulation kemikali.Gbigbe gbigbẹ ti ara n yọ omi ti o wa ninu slurry kuro nipasẹ iṣẹ capillary ti mimu gypsum la kọja.Ca2 + ti ipilẹṣẹ nipasẹ itu ti dada CaSO4 mu ki ionic agbara ti slurry, Abajade ni flocculation ti awọn slurry.
Labẹ iṣẹ ti gbigbẹ ara ati coagulation kemikali, awọn patikulu lulú seramiki ti wa ni ipamọ lori ogiri m gypsum.Gouting jẹ o dara fun igbaradi ti awọn ẹya seramiki ti o tobi pẹlu awọn apẹrẹ ti o nipọn, ṣugbọn didara ara alawọ ewe, pẹlu apẹrẹ, iwuwo, agbara, ati bẹbẹ lọ, ko dara, agbara iṣẹ ti awọn oṣiṣẹ ga, ati pe ko dara. fun aládàáṣiṣẹ mosi.

2.2 Hot kú simẹnti
Simẹnti kú gbigbona ni lati dapọ lulú seramiki pẹlu asopọ (paraffin) ni iwọn otutu ti o ga pupọ (60 ~ 100 ℃) lati gba slurry fun simẹnti ku gbona.Awọn slurry ti wa ni itasi sinu irin m labẹ awọn iṣẹ ti fisinuirindigbindigbin air, ati awọn titẹ ti wa ni muduro.Itutu, demoulding lati gba epo-eti òfo, epo-eti òfo ti wa ni dewaxed labẹ awọn aabo ti ẹya inert lulú lati gba a alawọ ewe ara, ati awọn alawọ ewe ara ti wa ni sintered ni ga otutu lati di tanganran.

Ara alawọ ewe ti a ṣẹda nipasẹ simẹnti ku gbona ni awọn iwọn kongẹ, eto inu aṣọ, mimu mimu ti o dinku ati ṣiṣe iṣelọpọ giga, ati pe o dara fun ọpọlọpọ awọn ohun elo aise.Iwọn otutu ti epo-eti ati mimu naa nilo lati wa ni iṣakoso to muna, bibẹẹkọ o yoo fa labẹ abẹrẹ tabi abuku, nitorinaa ko dara fun iṣelọpọ awọn ẹya nla, ati ilana fifin-igbesẹ meji jẹ idiju ati agbara agbara ga.

2.3 Simẹnti teepu
Simẹnti teepu ni lati dapọ lulú seramiki ni kikun pẹlu iye nla ti awọn ohun elo Organic, awọn pilasita, awọn kaakiri, ati bẹbẹ lọ lati gba slurry viscous ṣiṣan ṣiṣan, ṣafikun slurry si hopper ti ẹrọ simẹnti, ati lo scraper lati ṣakoso sisanra naa.O ṣàn jade si igbanu conveyor nipasẹ nozzle ono, ati awọn fiimu òfo ti wa ni gba lẹhin gbigbe.

Ilana yii dara fun igbaradi awọn ohun elo fiimu.Lati le ni irọrun ti o dara julọ, iye nla ti ohun elo Organic ti wa ni afikun, ati pe awọn ilana ilana ni a nilo lati wa ni iṣakoso to muna, bibẹẹkọ o yoo ni irọrun fa awọn abawọn bii peeling, ṣiṣan, agbara fiimu kekere tabi peeling ti o nira.Ohun elo Organic ti a lo jẹ majele ati pe yoo fa idoti ayika, ati pe eto ti kii ṣe majele tabi kere si yẹ ki o lo bi o ti ṣee ṣe lati dinku idoti ayika.

2,4 Jeli abẹrẹ igbáti
Imọ-ẹrọ iṣipopada abẹrẹ Gel jẹ ilana imudara iyara tuntun ti colloidal ti ipilẹṣẹ akọkọ nipasẹ awọn oniwadi ni Ile-iyẹwu Orilẹ-ede Oak Ridge ni ibẹrẹ awọn ọdun 1990.Ni ipilẹ rẹ ni lilo awọn ojutu monomer Organic ti o ṣe polymerize sinu agbara-giga, awọn gels polymer-solvent ti o ni asopọ ita.

Iyẹfun seramiki ti a tuka ni ojutu kan ti awọn monomers Organic ni a sọ sinu mimu kan, ati adalu monomer ṣe polymerizes lati ṣe apakan gelled.Niwọn igba ti polymer-solvent ti a ti sopọ ni ita ni 10% –20% (ida pupọ) polima, o rọrun lati yọ iyọkuro kuro ninu apakan jeli nipasẹ igbesẹ gbigbe.Ni akoko kanna, nitori asopọ ti ita ti awọn polima, awọn polima ko le lọ kiri pẹlu olomi lakoko ilana gbigbẹ.

Ọna yii le ṣee lo lati ṣe iṣelọpọ ọkan-alakoso ati awọn apa seramiki apapo, eyiti o le ṣe apẹrẹ-diju, awọn ẹya seramiki ti o ni iwọn-nẹtiwọọki, ati pe agbara alawọ ewe rẹ ga to 20-30Mpa tabi diẹ sii, eyiti o le tun ṣe.Iṣoro akọkọ ti ọna yii ni pe oṣuwọn isunku ti ara ọmọ inu oyun naa ga ni iwọn lakoko ilana isọdọkan, eyiti o ni irọrun yori si ibajẹ ti ara ọmọ inu oyun;diẹ ninu awọn monomers Organic ni idinamọ atẹgun, eyiti o fa ki oju lati peeli ati ṣubu;nitori ilana ilana polymerization Organic monomer ti iwọn otutu ti o fa, nfa Irun Irun otutu nyorisi aye ti aapọn inu, eyiti o fa ki awọn ofo fọ ati bẹbẹ lọ.

2.5 Taara solidification abẹrẹ igbáti
Ṣiṣatunṣe abẹrẹ ti abẹrẹ taara jẹ imọ-ẹrọ mimu ti o dagbasoke nipasẹ ETH Zurich: omi olomi, erupẹ seramiki ati awọn afikun Organic ti dapọ ni kikun lati ṣe iduroṣinṣin elekitirotiki, viscosity kekere, slurry akoonu ti o lagbara, eyiti o le yipada nipasẹ fifi Slurry pH tabi awọn kemikali ti o mu ifọkansi elekitiroti pọ si, lẹhinna slurry ti wa ni itasi sinu apẹrẹ ti ko ni la kọja.

Ṣakoso ilọsiwaju ti awọn aati kemikali lakoko ilana naa.Ihuwasi ṣaaju ṣiṣe abẹrẹ ni a gbe jade laiyara, iki ti slurry ti wa ni kekere, ati pe a mu ifasẹyin lẹhin mimu abẹrẹ naa, slurry naa mulẹ, ati slurry ito ti yipada si ara to lagbara.Ara alawọ ewe ti o gba ni awọn ohun-ini ẹrọ ti o dara ati pe agbara le de ọdọ 5kPa.Ara alawọ ewe ti wa ni gbigbẹ, ti gbẹ ati sintered lati ṣe apakan seramiki ti apẹrẹ ti o fẹ.

Awọn anfani rẹ ni pe ko nilo tabi nikan nilo iye kekere ti awọn afikun Organic (kere ju 1%), ara alawọ ko nilo lati dinku, iwuwo ara alawọ jẹ aṣọ, iwuwo ibatan jẹ giga (55% ~ 70%), ati pe o le ṣe awọn ẹya seramiki ti o ni iwọn nla ati ti eka.Aila-nfani rẹ ni pe awọn afikun jẹ gbowolori, ati pe gaasi ni a tu silẹ ni gbogbogbo lakoko iṣesi.

2.6 Abẹrẹ igbáti
Abẹrẹ abẹrẹ ti pẹ ti a ti lo ni sisọ awọn ọja ṣiṣu ati sisọ awọn apẹrẹ irin.Ilana yii nlo itọju iwọn otutu kekere ti awọn ohun-ọṣọ thermoplastic tabi imularada iwọn otutu giga ti awọn ohun alumọni thermosetting.Awọn lulú ati awọn ti ngbe Organic ni a dapọ ni awọn ohun elo idapọmọra pataki, ati lẹhinna itasi sinu apẹrẹ labẹ titẹ giga (awọn mewa si awọn ọgọọgọrun MPa).Nitori titẹ mimu nla, awọn ofo ti a gba ni awọn iwọn to peye, didan giga ati ilana iwapọ;awọn lilo ti pataki igbáti ẹrọ gidigidi mu awọn gbóògì ṣiṣe.

Ni opin awọn ọdun 1970 ati ibẹrẹ awọn ọdun 1980, ilana imudọgba abẹrẹ ni a lo si sisọ awọn ẹya seramiki.Ilana yii mọ iṣiṣi ṣiṣu ti awọn ohun elo agan nipa fifi iye nla ti ohun elo Organic kun, eyiti o jẹ ilana mimu ṣiṣu seramiki ti o wọpọ.Ninu imọ-ẹrọ idọgba abẹrẹ, ni afikun si lilo awọn ohun alumọni thermoplastic (gẹgẹbi polyethylene, polystyrene), awọn ohun alumọni thermosetting (gẹgẹbi resini epoxy, resini phenolic), tabi awọn polima-tiotuka-omi gẹgẹbi asopo akọkọ, o jẹ dandan lati ṣafikun awọn Iwọn ilana kan. awọn iranlọwọ gẹgẹbi awọn pilasitik, awọn lubricants ati awọn aṣoju idapọpọ lati mu imudara ti idadoro abẹrẹ seramiki ṣe ati rii daju didara ara abẹrẹ ti abẹrẹ.

Ilana mimu abẹrẹ ni awọn anfani ti iwọn giga ti adaṣe ati iwọn kongẹ ti òfo igbáti naa.Sibẹsibẹ, akoonu Organic ninu ara alawọ ewe ti awọn ẹya seramiki ti a fi abẹrẹ jẹ giga bi 50vol%.Yoo gba akoko pipẹ, paapaa awọn ọjọ pupọ si awọn dosinni ti awọn ọjọ, lati yọkuro awọn nkan Organic wọnyi ni ilana isunmọ ti o tẹle, ati pe o rọrun lati fa awọn abawọn didara.

2.7 Colloidal abẹrẹ igbáti
Lati le yanju awọn iṣoro ti iye nla ti ọrọ Organic ti a ṣafikun ati iṣoro ti imukuro awọn iṣoro ninu ilana imudọgba abẹrẹ ibile, Ile-ẹkọ giga Tsinghua ni ipilẹṣẹ dabaa ilana tuntun kan fun sisọ abẹrẹ colloidal ti awọn ohun elo amọ, ati ni ominira ni idagbasoke apẹrẹ abẹrẹ colloidal kan. lati mọ abẹrẹ ti agan seramiki slurry.akoso.

Ero ipilẹ ni lati darapọ mọdi colloidal pẹlu mimu abẹrẹ, lilo awọn ohun elo abẹrẹ ti ohun-ini ati imọ-ẹrọ imularada tuntun ti a pese nipasẹ ilana imuduro imudara colloidal in-situ.Ilana tuntun yii nlo kere ju 4wt.% ti ohun elo Organic.Iwọn kekere ti awọn monomers Organic tabi awọn agbo ogun Organic ninu idadoro orisun omi ni a lo lati yara mu polymerization ti awọn monomers Organic lẹhin abẹrẹ sinu apẹrẹ lati ṣe egungun nẹtiwọọki Organic, eyiti o bo boṣeyẹ erupẹ seramiki.Lara wọn, kii ṣe akoko ti degumming nikan ni kukuru pupọ, ṣugbọn o tun ṣee ṣe ti idinku ti degumming ti dinku pupọ.

Iyatọ nla wa laarin sisọ abẹrẹ ti awọn ohun elo amọ ati mimu colloidal.Iyatọ akọkọ ni pe iṣaaju jẹ ti ẹka ti idọti ṣiṣu, ati pe igbehin jẹ ti iṣelọpọ slurry, iyẹn ni, slurry ko ni ṣiṣu ati pe o jẹ ohun elo agan.Nitoripe slurry ko ni ṣiṣu ni idọti colloidal, imọran ibile ti mimu abẹrẹ seramiki ko le gba.Ti o ba jẹ pe o ni idapọpọ colloidal pẹlu sisọ abẹrẹ, awọn ohun elo abẹrẹ colloidal ti awọn ohun elo seramiki ti wa ni imuse nipa lilo awọn ohun elo abẹrẹ ti ara ẹni ati imọ-ẹrọ imularada titun ti a pese nipasẹ colloidal in-nitu ilana.

Ilana tuntun ti abẹrẹ colloidal ti awọn ohun elo amọ ti o yatọ si ti iṣelọpọ colloidal gbogbogbo ati mimu abẹrẹ ibile.Anfani ti alefa giga ti adaṣe adaṣe jẹ isọdi agbara ti ilana imudọgba colloidal, eyiti yoo di ireti fun iṣelọpọ ti awọn ohun elo imọ-ẹrọ giga.