O pó de alumina que entra na planta é preparado em um material em pó de acordo com os diferentes requisitos do produto e diferentes processos de moldagem. O tamanho das partículas do pó é inferior a 1 μm. Se a pureza da alumina for 99,99%, o produto cerâmico de alumina de alta-pureza precisa ser pulverizado ultra-finamente e a distribuição do tamanho das partículas é uniforme. Quando a moldagem por extrusão ou moldagem por injeção é usada, um aglutinante e um plastificante são introduzidos no pó. Geralmente, um aglutinante orgânico de plástico termoplástico ou resina com uma proporção em peso de 10-30% deve estar a uma temperatura de 150-200ºC com o pó de alumina. Misture uniformemente por baixo para facilitar a operação de moldagem. A matéria-prima em pó formada pelo processo de prensagem a quente não precisa ser adicionada de aglutinante. Se for usada prensagem a seco semiautomática ou totalmente automática, há um requisito de processo especial para o pó. É necessário pulverizar o método de granulação para tratar o pó e torná-lo esférico, de modo a melhorar a fluidez do pó e facilitar o enchimento automático da moldagem. parede. Além disso, para reduzir o atrito entre o pó e a parede do molde, é necessário adicionar 1 a 2% de um lubrificante como ácido esteárico e um ligante PVA. A granulação por pulverização em pó é necessária para moldagem por prensagem a seco, na qual o álcool polivinílico é introduzido como aglutinante. O pó após a granulação por pulverização deve ter boa fluidez, densidade solta e uma temperatura de fricção do ângulo de fluxo inferior a 30 graus. A razão de gradação das partículas é ideal e semelhante para obter uma densidade aparente maior.
Introdução de moldagem comum:
1. Prensagem a seco: A tecnologia de prensagem a seco de cerâmica de alumina é limitada a objetos com formato simples e espessura de parede interna superior a 1 mm e relação comprimento/diâmetro não superior a 4:1. O método de moldagem é uniaxial ou bidirecional. A prensa está disponível na forma hidráulica ou mecânica e pode ser semi-automática ou totalmente automática. A pressão máxima da prensa é 200Mpa. A produção pode chegar a 15 a 50 peças por minuto. Como a prensa hidráulica tem pressão de curso uniforme, a altura das peças prensadas é diferente quando o enchimento do pó é diferente. Porém, a pressão aplicada pela prensa mecânica varia dependendo do quanto o pó é preenchido, o que pode causar diferença na retração dimensional após a sinterização, o que afeta a qualidade do produto. Portanto, a distribuição uniforme das partículas de pó durante a prensagem a seco é muito importante para o enchimento do molde. A precisão do enchimento tem grande influência no controle da precisão dimensional das peças cerâmicas de alumina fabricadas. As partículas de pó têm um efeito de fluxo livre máximo de mais de 60 μm e entre 60 e 200 mesh, e o melhor efeito de formação de pressão é obtido.
2, método de moldagem por rejuntamento: a moldagem por rejuntamento é o método de moldagem mais antigo usado em cerâmica de alumina. Devido ao uso de moldes de gesso, o custo é baixo e é fácil formar peças de grande-tamanho e formato{3}}complexo. A chave para a moldagem de argamassa é a preparação de pastas de alumina. Normalmente, a água é usada como meio de fluxo e, em seguida, um agente de descolamento e um aglutinante são adicionados, totalmente moídos e, em seguida, ventilados e, em seguida, despejados em um molde de gesso. A pasta é solidificada no molde devido à adsorção de umidade pelo capilar do molde de gesso. No reboco oco, quando a parede do molde adsorve a lama até a espessura necessária, o excesso de lama precisa ser despejado. Para reduzir o encolhimento do corpo verde, deve-se usar, tanto quanto possível, uma pasta de alta concentração. Um aditivo orgânico também é adicionado à pasta cerâmica de alumina para formar uma dupla camada elétrica na superfície das partículas da pasta, de modo que a pasta fique suspensa de forma estável sem precipitação. Além disso, é adicionado um aglutinante tal como álcool vinílico, metilcelulose, amina de ácido algínico ou um agente dispersante tal como poliacrilamida ou goma arábica, e o objetivo é tornar a pasta fluida adequada para a operação de moldagem de pasta fluida.
3, tecnologia de disparo
O método técnico de densificar um corpo cerâmico granular e formar um material sólido é denominado sinterização. A sinterização consiste em remover os vazios entre as partículas do corpo, remover uma pequena quantidade de gás e matéria orgânica impura e fazer com que as partículas cresçam e se combinem entre si para formar uma nova substância. Um forno elétrico é mais amplamente utilizado para dispositivos de aquecimento usados para queima. Além da sinterização por pressão normal, ou seja, sinterização sem pressão, há também a sinterização por prensagem a quente e a prensagem isostática a quente. Embora a sinterização contínua por prensa a quente aumente o rendimento, o custo do equipamento e do molde é muito alto e o comprimento do produto é limitado devido ao calor axial. A prensagem isostática a quente usa gás de alta-temperatura e alta-pressão como meio de transmissão de pressão e tem as vantagens de aquecimento uniforme em todas as direções e é adequada para sinterização de formas complexas. Devido à estrutura uniforme, as propriedades do material são melhoradas em 30 a 50% em comparação com a sinterização por prensagem a frio. É 10-15% maior que a sinterização por prensagem a quente comum. Portanto, alguns produtos cerâmicos de alumina de alto-valor{16}}agregado ou peças especiais necessárias para a indústria de defesa, como rolamentos cerâmicos, espelhos, combustível nuclear e barris, e o campo usam prensagem isostática a quente. Além disso, a sinterização por microondas, a sinterização por plasma de arco e a sinterização autopropagada também estão em desenvolvimento.
4, processo de acabamento e embalagem
Alguns materiais cerâmicos de alumina precisam ser acabados após a sinterização. Por exemplo, artigos que podem ser usados como ossos artificiais requerem um acabamento superficial elevado, tal como uma superfície espelhada, para aumentar a lubrificação. Devido à alta dureza do material cerâmico de alumina, ele precisa ser finalizado com um tijolo de polimento abrasivo mais duro. Como SIC, B4C ou broca diamantada. A retificação é realizada passo a passo, do abrasivo grosso ao fino, e a superfície final é polida. O lixamento e o polimento geralmente podem ser realizados usando<1 μm micron Al2O3 fine powder or diamond paste. In addition, laser processing and ultrasonic processing methods of polishing and polishing can also be used.
5. Processo de fortalecimento cerâmico de alumina
A fim de melhorar a cerâmica de alumina e melhorar significativamente a sua resistência mecânica, um novo processo de reforço cerâmico de alumina foi introduzido no exterior. O processo é novo e simples, e o meio técnico adotado é aplicar uma camada de filme composto de silício na superfície da cerâmica de alumina por revestimento a vácuo por feixe de elétrons, revestimento a vácuo por pulverização catódica ou deposição de vapor químico e aquecimento de 1200 graus C a 1580 graus C. Tratamento para temperar cerâmica de alumina. A resistência mecânica da cerâmica de alumina reforçada pode ser grandemente aumentada com base no original, e é obtida uma cerâmica de alumina com resistência ultra-alta. O pó de alumina que entra na planta é preparado em um material em pó de acordo com os diferentes requisitos do produto e diferentes processos de moldagem. O tamanho das partículas do pó é inferior a 1 μm. Se a pureza da alumina for 99,99%, o produto cerâmico de alumina de alta-pureza precisará ser pulverizado ultra-finamente e a distribuição do tamanho das partículas será uniforme. Quando a moldagem por extrusão ou moldagem por injeção é usada, um aglutinante e um plastificante são introduzidos no pó. Geralmente, um aglutinante orgânico de plástico termoplástico ou resina com uma proporção em peso de 10-30% deve estar a uma temperatura de 150-200ºC com o pó de alumina. Misture uniformemente por baixo para facilitar a operação de moldagem. A matéria-prima em pó formada pelo processo de prensagem a quente não precisa ser adicionada de aglutinante. Se for usada prensagem a seco semiautomática ou totalmente automática, há um requisito de processo especial para o pó. É necessário pulverizar o método de granulação para tratar o pó e torná-lo esférico, de modo a melhorar a fluidez do pó e facilitar o enchimento automático da moldagem. parede. Além disso, para reduzir o atrito entre o pó e a parede do molde, é necessário adicionar 1 a 2% de um lubrificante como ácido esteárico e um ligante PVA. A granulação por pulverização em pó é necessária para moldagem por prensagem a seco, na qual o álcool polivinílico é introduzido como aglutinante. O pó após a granulação por pulverização deve ter boa fluidez, densidade solta e uma temperatura de fricção do ângulo de fluxo inferior a 30 graus. A razão de gradação das partículas é ideal e semelhante para obter uma densidade aparente maior.
Introdução de moldagem comum:
1. Prensagem a seco: A tecnologia de prensagem a seco de cerâmica de alumina é limitada a objetos com formato simples e espessura de parede interna superior a 1 mm e relação comprimento/diâmetro não superior a 4:1. O método de moldagem é uniaxial ou bidirecional. A prensa está disponível na forma hidráulica ou mecânica e pode ser semi-automática ou totalmente automática. A pressão máxima da prensa é 200Mpa. A produção pode chegar a 15 a 50 peças por minuto. Como a prensa hidráulica tem pressão de curso uniforme, a altura das peças prensadas é diferente quando o enchimento do pó é diferente. Porém, a pressão aplicada pela prensa mecânica varia dependendo do quanto o pó é preenchido, o que pode causar diferença na retração dimensional após a sinterização, o que afeta a qualidade do produto. Portanto, a distribuição uniforme das partículas de pó durante a prensagem a seco é muito importante para o enchimento do molde. A precisão do enchimento tem grande influência no controle da precisão dimensional das peças cerâmicas de alumina fabricadas. As partículas de pó têm um efeito de fluxo livre máximo de mais de 60 μm e entre 60 e 200 mesh, e o melhor efeito de formação de pressão é obtido.
2, método de moldagem por rejuntamento: a moldagem por rejuntamento é o método de moldagem mais antigo usado em cerâmica de alumina. Devido ao uso de moldes de gesso, o custo é baixo e é fácil formar peças de grande-tamanho e formato{3}}complexo. A chave para a moldagem de argamassa é a preparação de pastas de alumina. Normalmente, a água é usada como meio de fluxo e, em seguida, um agente de descolamento e um aglutinante são adicionados, totalmente moídos e, em seguida, ventilados e, em seguida, despejados em um molde de gesso. A pasta é solidificada no molde devido à adsorção de umidade pelo capilar do molde de gesso. No reboco oco, quando a parede do molde adsorve a lama até a espessura necessária, o excesso de lama precisa ser despejado. Para reduzir o encolhimento do corpo verde, deve-se usar, tanto quanto possível, uma pasta de alta concentração. Um aditivo orgânico também é adicionado à pasta cerâmica de alumina para formar uma dupla camada elétrica na superfície das partículas da pasta, de modo que a pasta fique suspensa de forma estável sem precipitação. Além disso, é adicionado um aglutinante tal como álcool vinílico, metilcelulose, amina de ácido algínico ou um agente dispersante tal como poliacrilamida ou goma arábica, e o objetivo é tornar a pasta fluida adequada para a operação de moldagem de pasta fluida.
3, tecnologia de disparo
O método técnico de densificar um corpo cerâmico granular e formar um material sólido é denominado sinterização. A sinterização consiste em remover os vazios entre as partículas do corpo, remover uma pequena quantidade de gás e matéria orgânica impura e fazer com que as partículas cresçam e se combinem entre si para formar uma nova substância. Um forno elétrico é mais amplamente utilizado para dispositivos de aquecimento usados para queima. Além da sinterização por pressão normal, ou seja, sinterização sem pressão, há também a sinterização por prensagem a quente e a prensagem isostática a quente. Embora a sinterização contínua por prensa a quente aumente o rendimento, o custo do equipamento e do molde é muito alto e o comprimento do produto é limitado devido ao calor axial. A prensagem isostática a quente usa gás de alta-temperatura e alta-pressão como meio de transmissão de pressão e tem as vantagens de aquecimento uniforme em todas as direções e é adequada para sinterização de formas complexas. Devido à estrutura uniforme, as propriedades do material são melhoradas em 30 a 50% em comparação com a sinterização por prensagem a frio. É 10-15% maior que a sinterização por prensagem a quente comum. Portanto, alguns produtos cerâmicos de alumina de alto-valor{16}}agregado ou peças especiais necessárias para a indústria de defesa, como rolamentos cerâmicos, espelhos, combustível nuclear e barris, e o campo usam prensagem isostática a quente. Além disso, a sinterização por microondas, a sinterização por plasma de arco e a sinterização autopropagada também estão em desenvolvimento.
4, processo de acabamento e embalagem
Alguns materiais cerâmicos de alumina precisam ser acabados após a sinterização. Por exemplo, artigos que podem ser usados como ossos artificiais requerem um acabamento superficial elevado, tal como uma superfície espelhada, para aumentar a lubrificação. Devido à alta dureza do material cerâmico de alumina, ele precisa ser finalizado com um tijolo de polimento abrasivo mais duro. Como SIC, B4C ou broca diamantada. A retificação é realizada passo a passo, do abrasivo grosso ao fino, e a superfície final é polida. O lixamento e o polimento geralmente podem ser realizados usando<1 μm micron Al2O3 fine powder or diamond paste. In addition, laser processing and ultrasonic processing methods of polishing and polishing can also be used.
5. Processo de fortalecimento cerâmico de alumina
A fim de melhorar a cerâmica de alumina e melhorar significativamente a sua resistência mecânica, um novo processo de reforço cerâmico de alumina foi introduzido no exterior. O processo é novo e simples, e o meio técnico adotado é aplicar uma camada de filme composto de silício na superfície da cerâmica de alumina por revestimento a vácuo por feixe de elétrons, revestimento a vácuo por pulverização catódica ou deposição de vapor químico e aquecimento de 1200 graus C a 1580 graus C. Tratamento para temperar cerâmica de alumina. A resistência mecânica da cerâmica de alumina reforçada pode ser grandemente aumentada com base no original, e é obtida uma cerâmica de alumina com resistência ultra-alta.
