산업용 세라믹 신소재의 7가지 주요 습식성형 방법

은 세라믹 분말과 바인더(파라핀)을 비교적 높은 온도(60~100℃)에서 혼합하여 열간 다이 캐스팅용 슬러리를 금형에 주입하는 것입니다. 압축 공기의 작용으로 압력을 유지하고 차갑게 유지한 후 탈형하여 왁스 블랭크를 얻습니다. 왁스 블랭크를 불활성 분말의 보호하에 탈왁스하여 블랭크를 얻은 다음 고온에서 소결하여 도자기로 만듭니다. 열간 다이캐스팅으로 형성된 그린 바디는 정확한 치수, 균일한 내부 구조, 작은 금형 마모, 생산효율이 높고 다양한 원료에 적합합니다. 왁스 슬러리와 금형의 온도를 엄격하게 제어해야 합니다. 그렇지 않으면 언더필이나 변형이 발생하므로 대형 부품을 제조하는 데 적합하지 않습니다. 동시에 2단계 소성 공정이 더 복잡하고 소비량이 더 높습니다. 에너지.

3. 테이프 캐스팅은 세라믹 분말을 다량의 유기물과 결합시키는 것입니다.제, 가소제, 분산제 등이 완전히 혼합되어 유동성 점성 슬러리를 얻습니다. 슬러리는 주조기의 호퍼에 첨가되고 스크레이퍼로 두께가 조절된 후 공급 노즐을 통해 컨베이어 벨트로 유출됩니다. 건조 후 필름베이스를 얻습니다. 이 공정은 더 나은 유연성을 얻기 위해 대량의 박막 재료를 준비하는 데 적합합니다. 공정 변수의 엄격한 제어가 필요합니다. 그렇지 않으면 박리, 줄무늬, 낮은 필름 강도 또는 박리 어려움과 같은 결함이 쉽게 발생할 수 있습니다. 사용되는 유기물은 독성이 있어 환경오염을 유발합니다. 환경오염을 줄이기 위해 독성이 없거나 독성이 적은 시스템을 최대한 사용해야 합니다.

4. 젤 사출 성형 기술은 미국 Oak Ridge 국립 연구소의 연구원들이 개발했습니다. 1990년대 1990년대 초에 처음 발명된 새로운 콜로이드 고속 프로토타이핑 공정. 그 핵심은 중합이 가능한 유기 단량체 용액을 사용하는 것입니다.강력하고 측면으로 연결된 폴리머-용매 겔이 됩니다. 세라믹 분말을 유기 모노머 용액에 용해하여 형성된 슬러리를 금형에 붓고, 모노머 혼합물이 중합되어 겔화된 부분을 형성합니다. 측방향으로 연결된 고분자-용매에는 고분자의 10~20%(질량분율)만이 존재하므로 건조단계를 통해 겔부분의 용매가 쉽게 제거된다. 동시에, 폴리머의 측면 연결로 인해 폴리머는 건조 과정에서 용매와 함께 이동할 수 없습니다. 이 방법은 단상 및 복합 세라믹 부품을 제조하는 데 사용할 수 있으며 복잡한 모양을 형성할 수 있습니다. , 순 크기의 정확한 세라믹 부품 및 녹색 강도가 20-30Mpa 이상으로 높으며 재처리가 가능합니다. 이 방법의 주요 문제점은 치밀화 과정에서 배아 본체의 수축률이 상대적으로 높아 배아 본체가 쉽게 변형될 수 있다는 것입니다. 유기 단량체의 온도 유도 중합 공정에 온도 구배로 인해 내부 응력이 발생하여 성형체가 부서지는 등의 현상이 발생합니다.

5. 직접 응고 사출 성형모양는 취리히 연방 공과대학에서 개발한 성형 기술입니다. 유기첨가물을 충분히 혼합하여 정전기적으로 안정한 저점도, 고고형분 슬러리를 형성하고, 여기에 슬러리의 pH를 변화시키거나 전해질 농도를 높일 수 있는 화학물질을 첨가한 후 비-고체형 슬러리를 주입하는 방식입니다. 다공성 금형. 프로세스 중 화학 반응의 진행을 제어합니다. 사출 성형 전에는 반응이 느리게 진행되고, 슬러리는 낮은 점도를 유지하며, 사출 성형 후에는 반응이 빠르게 진행되어 슬러리가 고형화되어 유체 상태의 슬러리가 고체로 변합니다. 얻은 성형체는 우수한 기계적 특성을 가지며 강도는 5kPa에 도달할 수 있습니다. 성형체를 탈형하고 건조하고 소결한 후 필요한 모양의 세라믹 부품이 형성됩니다. 이 제품의 장점은 유기 첨가물이 전혀 필요하지 않거나 소량(1% 미만)만 필요하며 녹색 몸체를 탈지할 필요가 없다는 것입니다. 성형체의 밀도가 균일하고 상대밀도가 높기 때문에(55%~70%) 대형의 복잡한 모양의 세라믹 부품을 형성할 수 있으며, 단점은 첨가제가 비싸고 일반적으로 가공 중에 가스가 방출된다는 것입니다.

6. 사출 성형 초기에는 플라스틱 제품 성형 및 금속 금형 성형에 사용되었습니다. 열가소성 유기물을 저온 경화하거나 열경화성 유기물을 고온 경화하는 공정으로, 특수 혼합 장비에서 분말과 유기 담체를 혼합한 후 고압(수십~수백 MPa)으로 금형에 주입하는 공정입니다. .유형. 높은 성형 압력으로 인해 생성된 그린 바디는 정확한 치수, 높은 부드러움 및 조밀한 구조를 가지며 특수 성형 장비를 사용하면 생산 효율성이 크게 향상됩니다. 사출 성형 공정은 1970년대 후반과 1980년대 초반에 세라믹 부품 성형에 적용되기 시작했습니다. 이 공정에서는 다량의 첨가로 불임 물질을 형성했습니다. 플라스틱 성형은 세라믹의 일반적인 플라스틱 성형 공정입니다. 사출 성형 기술에서는 열가소성 유기물(예: 폴리에틸렌, 폴리스티렌), 열경화성 유기물(예: 에폭시 수지, 페놀 수지) 또는 수용성 고분자를 주 바인더로 사용하는 것 외에 일정량의 공정을 수행합니다. 가소제, 윤활제, 커플링제 등의 보조제는 세라믹 사출 현탁액의 유동성을 향상시키고 사출 성형체의 품질을 보장하는 데 사용됩니다. 사출 성형 공정은 높은 수준의 자동화와 성형 본체의 정확한 치수라는 장점이 있습니다. 그러나 사출 성형 세라믹 부품의 성형체에는 최대 50vol%의 유기물이 포함되어 있으며, 후속 소결 공정에서 이러한 유기물을 제거하는 데 며칠에서 수십 일까지 오랜 시간이 걸리며 쉽게 제거할 수 있습니다. 품질 결함을 유발합니다.

7. (콜로이드 사출 성형) < /span>전통적인 사출 성형 공정에서 유기물이 많이 첨가되고 제거가 어려운 문제를 해결하기 위해 Tsinghua University는 새로운 콜로이드 주입을 창의적으로 제안했습니다. 세라믹 성형 공정에서 콜로이드 사출성형 시제품을 독자적으로 개발하여 불모 세라믹 슬러리의 사출성형을 실현하였습니다. 기본 아이디어는 독점 사출 장비와 콜로이드 현장 응고 성형 공정에서 제공되는 새로운 응고 기술을 사용하여 콜로이드 성형과 사출 성형을 결합하는 것입니다. 이 새로운 공정은 유기물을 4wt.% 이하로 사용하며, 수성 현탁액에 소량의 유기 단량체 또는 유기 화합물을 사용하여 유기 단량체를 금형에 주입한 후 빠르게 중합을 유도하여 유기물을 형성합니다. 그 중 세라믹 분말을 균일하게 감싸는 네트워크 골격은 탈지 시간을 크게 단축할 뿐만 아니라 탈지 균열 가능성도 크게 줄입니다.  세라믹의 사출 성형과 콜로이드 성형에는 큰 차이가 있습니다. 전자는 플라스틱 성형의 범주에 속하고 후자는 슬러리 성형에 속합니다. 즉, 슬러리는 가소성이 없으며 불모의 재료입니다. 콜로이드 성형은 슬러리에 가소성이 없기 때문에 전통적인 세라믹 사출 성형 아이디어를 사용할 수 없습니다. 콜로이드 성형과 사출 성형을 결합하면 독자적인 사출 장비와 콜로이드 현장 성형 공정을 통해 제공되는 새로운 응고 기술을 사용하여 세라믹 재료의 콜로이드 사출 성형을 구현할 수 있습니다. 세라믹의 새로운 콜로이드 사출 성형 공정은 일반 콜로이드 성형 및 기존 사출 성형과 다르며 콜로이드 현장 응고 성형의 장점을 결합합니다. 균일성이 좋고 유기 함량이 낮으며 사출 성형 자동화가 높은 장점이 있습니다.장인정신의 질적 승화를 위한 희망이 되었습니다. 첨단 세라믹의 산업화.