English
中文简体
русский
Español
عربى
日本語
한국어
1. Processo básico do processo de produção industrial de cerâmica
A produção de cerâmica industrial (também conhecida como cerâmica avançada ou cerâmica de engenharia) é um processo rigoroso de conversão de pós não metálicos inorgânicos soltos em peças de precisão com alta resistência, resistência ao desgaste, resistência a altas temperaturas ou propriedades elétricas especiais. . Seu processo de fabricação de núcleo padrão geralmente inclui o seguinte Cinco etapas principais.
- Preparação de pó Misture com precisão matérias-primas de alta pureza. Para que o pó tenha boa fluidez e força de ligação na moldagem subsequente, é necessário adicionar uma quantidade adequada de ligante orgânico, lubrificante e dispersante. Após mistura em moinho de bolas de alto desempenho e secagem por pulverização, é produzido um pó granulado com distribuição uniforme de tamanho de partícula.
- Formação de corpo verde De acordo com a forma geométrica e a escala de produção em massa do produto, o pó granulado é prensado ou injetado no molde por meios mecânicos. Os principais métodos de moldagem incluem prensagem a seco e prensagem isostática a frio ( CIP ), moldagem por injeção de cerâmica ( CIM ) e fundição de fita.
- Processamento e desvinculação ecológicos O corpo verde formado contém uma grande quantidade de ligantes orgânicos. Antes da sinterização formal, deve ser colocado em forno de desligação e aquecido lentamente ao ar para causar pirólise ou volatilização (desengorduramento). A dureza do corpo verde após a remoção é baixa e é fácil realizar processamento mecânico preliminar, como perfuração e corte.
- Sinterização em alta temperatura Este é um passo crítico para alcançar as propriedades mecânicas finais da cerâmica. O corpo verde descolado é colocado em um forno de sinterização de alta temperatura. A transferência de massa e a ligação ocorrem entre os grãos. Os poros são gradualmente descarregados. O corpo verde sofre forte contração de volume e finalmente atinge a densificação.
- Usinagem e inspeção de precisão Como a cerâmica após a sinterização tem dureza extremamente alta (geralmente perdendo apenas para o diamante) e tem um certo grau de deformação de sinterização, se quiserem atingir tolerâncias dimensionais em nível de mícron ou rugosidade superficial em nível de espelho, elas devem ser endurecidas e processadas com precisão por meio de rebolos diamantados e pastas de retificação e, finalmente, inspeção de qualidade abrangente por meio de instrumentos de alta precisão, como coordenadas tridimensionais.
2. Comparação das características do processo entre óxido de zircônio e nitreto de silício
Entre as modernas cerâmicas estruturais avançadas, a zircônia e o nitreto de silício Dois sistemas estão representados. A primeira é uma típica cerâmica de óxido com excelente tenacidade e estética; nitreto de silício É uma cerâmica não óxido com alta ligação covalente e possui excelente desempenho em dureza, estabilidade ao choque térmico e ambiente de temperaturas extremamente altas. A seguir está uma comparação dos principais parâmetros do processo de produção dos dois.
| Dimensão do processo | Cerâmica de Zircônia (ZrO₂) | nitreto de silício陶瓷 (Si₃N₄) |
| clássico temperatura de sinterização Grau | 1350°C - 1500°C A densificação pode ser concluída sob pressão normal de atmosfera de ar e o custo do equipamento é baixo. | 1700°C - 1850°C Nitrogênio de alta pressão (1-10 MPa) deve ser introduzido para sinterização sob pressão de ar para inibir a decomposição em alta temperatura. |
| Controle de encolhimento de linha | 20% - 22% (grande e estável) A densidade de empacotamento do pó é uniforme e o cálculo do fator de amplificação do molde é extremamente regular. | 15% - 18% (relativamente pequeno, mas altamente volátil) Afetada pela difusão e velocidade de mudança de fase dos aditivos de fase líquida, a tecnologia de controle de tamanho é difícil. |
| Mudanças de fase e efeitos de volume | Há estresse de mudança de fase Ao resfriar, a fase tetragonal se transforma na fase monoclínica com uma expansão de volume de 3% a 5%, e estabilizadores como o óxido de ítrio precisam ser introduzidos para evitar rachaduras. | Modificação de mudança de fase Durante a sinterização, a fase α se transforma na fase β, formando uma estrutura cristalina colunar interligada, o que pode melhorar significativamente a tenacidade da matriz. |
| Processo de moldagem convencional | Prensagem a seco/prensagem isostática a frio, moldagem por injeção de cerâmica (CIM) O pó possui alta densidade, boa fluidez, fácil compactação e produção em massa de formatos especiais. | Prensagem isostática a frio (CIP), moldagem A densidade intrínseca do pó é baixa, fofa e difícil de compactar, por isso o CIP multidirecional de alta pressão é frequentemente usado. |
| ��Dicas de produção de desembarque industrial: O coração da fabricação industrial de cerâmica reside em Ajuste perfeito entre ‘curva temperatura-tempo’ e ‘compensação de encolhimento’. A dificuldade da zircônia reside principalmente na fase de retificação superdura após a sinterização (alta perda de ferramenta e baixa eficiência); enquanto a barreira central do nitreto de silício reside em seu rigoroso processo de sinterização por pressão de ar em temperatura ultra-alta/prensagem isostática a quente e na fórmula confidencial de auxiliares de sinterização para transferência de massa de fase líquida de ligação covalente de baixo ponto de fusão. |
