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陶瓷胶态注射成型技术摘要：结合注射成型和凝胶注模成型技术的优点，发明了陶瓷胶态注射成型技术，实现了水基非塑性浆料的注射成型。
经过研究表明：通过调节工艺中的各项参数和添加适当的助剂，可以实现陶瓷浆料的可控固化；加入应力缓释剂调节高分子网络结构，能有效降低坯体中的内应力，制备出大尺寸陶瓷部件；利用胶态注射成型技术与设备，不仅能实现规模化大批量生产，而且产品具有较高的可靠性，具有广阔的应用前景。
关键词：胶态注射成型；水基非塑性浆料；可控固化；内应力；应力缓释剂Colloidal Injection Molding of CeramicsAbstract：Colloidal injection molding of ceramics(CIMC) is a new ceramic forming technique，which combines the advantages of gel-casting and injection molding, to achieve a non-plastic water-based slurry injection．After the study show that；all kinds of lectors which effect solidification of slurry is studied and then we can control solidification course．Internal stress of green body is also studied and large-size ceramic component can be got by adding moderator．So high performance ceramics with complex shape is manufactured by CIMC technique with high reliability，high automation and low cost．Key words：colloidal injection molding；injection molding；controllable solidification；stress；stress release agent引言随着技术的进步，高性能陶瓷以其优异的耐高温、高强度、耐磨损、耐腐蚀等性能和优点被广泛地应用于工业、国防、机械、石油、汽车、家用电器等各个领域的候选材料。
陶瓷成型技术摘要: 成型技术是制备陶瓷材料的一个重要环节。
陶瓷制造经历数千年历史,直到20世纪中叶因为烧结理论的创立获得了飞速发展。
上世纪七八十年代关于超细粉体制备和表征的发展,促使陶瓷工艺第二次大发展。
当前阻碍陶瓷材料进一步发展的关键之一是成型工艺技术没有突破.压力成型不能满足形状复杂性和密度均匀性的要求。
本文评述了国内外陶瓷现代成型技术，讨论了上述成型方法的基本原理和特点。
关键词：陶瓷, 成型, 技术，进展一引言成型工艺是陶瓷材料制备过程的重要环节之一,在很大程度上影响着材料的微观组织结构,决定了产品的性能、应用和价格[1]。
过去,陶瓷材料学家比较重视烧结工艺,而成型工艺一直是个薄弱环节,不被人们所重视。
现在,人们已经逐渐认识到在陶瓷材料的制备工艺过程中,除了烧结过程之外,成型过程也是一个重要环节。
在成型过程中形成的某些缺陷(如不均匀性等)仅靠烧结工艺的改进是难以克服的，成型工艺已经成为制备高性能陶瓷材料部件的关键技术,它对提高陶瓷材料的均匀性、重复性和成品率,降低陶瓷制造成本具有十分重要的意义。
本文简单回顾了陶瓷成型方法的发展及技术特点。
二成型方法1 胶态浇注成型[2]胶态浇注成型是将具有流动性的浆料制成可自我支撑形状的一种成型方法。
该法利用浆料的流动性,使物料干燥并固化后得到一定形状的成型体。
主要包括以下几种方法:①注浆成型(Slip Casting)是将浆料注入具有渗透性的多孔模具(如石膏)中,模具内部的形状即为所需要的素坯形状,利用多孔模具的毛细管力而使液体排除,从而固化。
注浆成型的模具要具有一定的强度,吸水性好,吸水速度适中。
注浆成型工艺成本低,过程简单,易于操作和控制,但成型形状粗糙,注浆时间较长,坯体密度、强度也不高。
80年代中期,人们在传统注浆成型的基础上,相继发展产生了新的压滤成型(Pressure Filtration)和离心注浆成型(Centrifugal Casting),借助于外加压力和离心力的作用,来提高素坯的密度和强度,而且几乎不需要使用有机添加剂,因而避免了注射成型中复杂的脱脂过程,但由于坯体均匀性差,因而不能满足制备高性能高可靠性陶瓷材料的要求②流延成型(Tape Casting)〔1-2〕也称带式浇注,或刀片法(Doctor-blade)。
凝胶注模成型工艺研究夏培(天津大学材料科学与工程学院，教育部先进陶瓷与加工重点实验室，天津300072)摘要：凝胶注模成型是一种优于传统成型工艺的先进陶瓷成型方法，为净尺寸高性能复杂形状陶瓷的制备提供了有效的技术途径。
本文对陶瓷凝胶注模成型的原理、工艺、成型体系、特点等进行了简单的概论介绍,综述了目前凝胶注模成型的研究现状、存在的问题和应用情况并展望了发展趋势。
关键词：凝胶注模；研究现状；问题与展望Study on the gel-castingXIA Pei(Key Laboratory of Advanced Ceramics and Machining Technology, Ministry of Education, college of Material Science and Engineering, Tianjin University, Tianjin300072, Tianjin, China)Abstract: Gel-casting process is an advanced manufacturing technology for ceramic forming, which is superior to the traditional one, and has provided an effective approach to prepare high performance net size ceramics with complicated shapes. The principles,procedures,forming system and character of gel-casting are simply discussed in this paper, moreover, the present research process,problems as well as applications are also included. Finally, the tendency of this technology is forecasted in a dialectical way.Key words: gel-casting; present research; problems and prospects1.引言随着当代科学技术的发展，国防、工业等技术领域对结构材料的要求越来越高，耐高温、耐腐蚀、高硬度和综合力学性能好的结构材料的开发和研究已经变得十分重要。
陶瓷原位凝固胶态成形基本原理及工艺过程陶瓷作为一种重要的结构和功能材料，被广泛应用于化工、冶金、电子、机械、航空、航天、生物等各个领域。
陶瓷材料成型是为了得到内部均匀和高密度的坯体，提高成型技术是制备高性能陶瓷材料的关键步骤。
不同形态的陶瓷粉体应用不同的成型方法。
如何选择适宜的成型方法，主要取决于对陶瓷材料的性能要求和陶瓷粉体的自身性质（如颗粒尺寸、分布、表面积），下面小编简要介绍几种陶瓷材料成型工艺。
陶瓷材料成型工艺主要分为胶态成型工艺、固体无模成型工艺、气相成型工艺等。
认识陶瓷材料成型工艺一、胶态成型工艺1、挤压成型挤压成型是指将陶瓷粉体、粘结剂、润滑剂等与水均匀混合，然后将塑性物料挤压出刚性模具即可得到管状、柱状、板状以及多孔柱状成型体。
挤压成型优点是：工艺过程简单、适合工业化生产。
缺点是：物料强度低、容易变形，并可能产生表面凹坑和起泡、开裂以及内部裂纹等缺陷。
挤压成型广泛应用于传统耐火材料如炉管、护套管以及一些电子材料的成型生产。
2、压延成型压延成型是指将陶瓷粉体、添加剂和水混合均匀，然后将塑性物料经两个相向转到滚柱压延，而成为板状素坯的成型方法。
压延法成型优点是：密度高，适于片状、板状物件的成型。
3、注射成型陶瓷注射成型是借助高分子聚合物在高温下熔融、低温下凝固的特性来进行成型的，成型之后再把高聚物脱除。
注射成型优点是：可成型形状复杂的部件，并且具有高的尺寸精度和均匀的显微结构。
缺点是：模具设计加工成本和有机物排除过程中的成本比较高。
目前，注射成型新技术主要有水溶液注射成型和气相辅助注射成型。
（1）水溶液注射成型水溶液注射成型采用水溶性的聚合物作为有机载体，很好的解决了脱脂问题。
水溶液注射成型技术优点是：自动化控制水平高，而且成本低。
（2）气体辅助注射成型气体辅助注射成型是把气体引入聚合物熔体中而使成型过程更容易进行。
适合于腐蚀性流体和高温高压下流体的陶瓷管道成型。
4、注浆成型注浆成型工艺是利用石膏模具的吸水性，将制得的陶瓷粉体浆料注入多孔质模具，由模具的气孔把浆料中的液体吸出，而在模具中留下坯体。
胶态成型的工艺和原理
胶态成型是一种材料加工技术，其工艺和原理如下：
1. 工艺：将陶瓷粉体、溶剂、粘接剂、增塑剂的混合浆料通过刮刀浇筑在一个平面基体上，均匀铺展、溶剂挥发后，形成具有一定强度和柔韧性的陶瓷坯片（生片）。
2. 原理：胶态成型利用浆料的流变学性质，在一定条件下使浆料形成稳定的悬浮体系或黏弹性胶体，再通过固化或干燥过程实现成型。
这种工艺可以使材料在分子尺度上重新排列，以达到制备高性能、高精度、高一致性产品的目的。
在胶态成型中，浆料的流变特性对成型过程和产品质量有重要影响。
了解和控制这些因素，可以提高产品性能和减少生产成本。
以上内容仅供参考，建议查阅胶态成型相关书籍获取更多专业信息。
陶瓷干压成型心得
干压成型又称模压成型，是最常用的成型方法之一。
干压成型是将经过造粒后流动性好，颗粒级配合适的粉料，装入金属模腔内，通过压头施加压力，压头在模腔内位移，传递压力，使模腔内粉体颗粒重排变形而被压实，形成具有一定强度和形状的陶瓷素坯。
1. 工艺原理
干压成型的实质是在外力作用下，颗粒在模具内相互靠近，并借助内摩擦力牢固地把各颗粒联系起来，保持一定形状。
这种内摩擦力作用在相互靠近的颗粒外围结合剂薄层上。
随着压力增大，坯料将改变外形，相互滑动，间隙减少，逐步加大接触，相互贴紧。
由于颗粒进一步靠近，使胶体分子与颗粒间的作用力加强因而坯体具有一定的机械强度。
2. 影响因素
影响干压成型的主要因素有：
粉体性质：粒度、粒度分布、流动性、含水率等；
粘结剂和润滑剂的选择；
模具设计；
压制过程中压制力、加压方式、加压速度与保压时间。
综上，如果坯料颗粒级配合适，结合剂使用正确，加压方式合理，干压法也可以得到比较理想的坯体密度。
3.干压成型的优点：
工艺简单，操作方便，周期短，效率高，便于实行自动化生产。
坯体密度大，尺寸精确，收缩小，机械强度高，电性能好。
工业陶瓷电泳沉积成型的工艺原理及过程
随着技术的不断发展，工业陶瓷已经广泛的应用于化工、机械制造、生物医学等各个领域，并随着性能的提升逐步扩大应用范围，随之的成型工艺也越来越多，下面科众陶瓷为大家带来工业陶瓷电泳沉积成型的工艺原理及过程
1. 工业陶瓷电泳沉积成型的工艺原理
电泳沉积的基本原理是：由于分散于悬浮液中的粒子是带电的，在电场作用下必须发生定向移动，根据DLVO理论，电解质浓度的增加可以诱发胶体体系的聚沉。
在外加电场的作用下可使电极附近的电解质浓度增加，其结果相当于降低了电极附近的电位，从而使粒子在作为电极的试样表面发生絮凝。
电沉积一般不能直接使涂层与基体产生牢固地结合，通常沉积后还需要进行后续热处理来强化涂层与基体的结合力。
碳化硅陶瓷环
(1)工业陶瓷电泳沉积成型的工艺过程
电泳沉积工艺包括制备稳定的悬浮液，悬浮液中颗粒之间的相互作用，颗粒在电场下的定向运动和在电极上的沉积过程。
①制备稳定的悬浮液
制备含有原料粉体的稳定的悬浮液是电泳沉积的前提。
电泳沉积料浆的悬浮和稳定原理与注浆成型料浆及原位凝固成型料浆的稳定原理是相同的。
②电泳沉积过程
悬浮液中的固体颗粒之所以在电极上沉积，主要是由于电极附近电解质浓度升高而发生颗粒絮凝．其结果使电极附近的电位降低。
荷电的固体颗粒在电极表面发生电化学氧化还原反应，变成电中性，从而沉积在电极上而静止。
电沉积的速率对于沉积厚度的控制非常重要。
Hamaker提出了电泳沉积物质量与悬浮液的浓度、沉积时间、沉积电极表面积和沉积电场强度成正比。
陶瓷成型工艺一、干压成型干压成型又称模压成型，是最常用的成型方法之一，也是手机陶瓷背板主流的成型工艺之一，小米MIX系列的陶瓷后盖都是干压成型的。
干压成型是将经过造粒、流动性好，颗粒级配合适的粉料，装入金属模腔内，通过压头施加压力，压头在模腔内位移，传递压力，使模腔内粉体颗粒重排变形而被压实，形成具有一定强度和形状的陶瓷素坯。
图单向和双向加压时压坯密度沿高度的分布，（a）单向加压，（b）双向加压二、流延成型流延成型（tepe-casting）又称为刮刀成型。
它的基本原理是将具有合适黏度和良好分散性的陶瓷浆料从流延机浆料槽刀口处流至基带上，通过基带与刮刀的相对运动使浆料铺展，在表面张力的作用下形成具有光滑上表面的坯膜，坯膜的厚度主要由刮刀与基带之间间隙来调控。
坯膜随基带进入烘干室，溶剂蒸发有机黏结剂在陶瓷颗粒间形成网络结构，形成具有一定强度和柔韧性的坯片，干燥的坯片与基带剥离后卷轴待用。
然后可安所需形状切割，冲片或打孔，最后经过烧结得到成品。
流延成型工艺可以分为非水基流延成型、水基流延成型、凝胶流延成型等。
流延成型制备陶瓷基片工艺包括浆料制备、流延成型、干燥、脱脂、烧结等工序，其中最关键的是浆料的制备和流延工艺的控制。
图流延成型法制备陶瓷基片的工艺流程图三、注射成型陶瓷注射成型（ceramic injection molding，CIM），是将聚合物注射成型方法与陶瓷制备工艺相结合而发展起来的一种制备陶瓷零部件的新工艺。
陶瓷注射成型的制造过程主要包括四个环节：（1）注射喂料的制备：将合适的有机载体与陶瓷粉末在一定温度下混炼、干燥、造粒，得到注射用喂料；（2）注射成型：混炼后的注射混合料于注射成型机内被加热转变为粘稠性熔体，在一定的温度和压力下高速注入金属模具内，冷却固化为所需形状的坯体，然后脱模；（3）脱脂：通过加热或其它物理化学方法，将注射成型坯体内的有机物排除；（4）烧结：将脱脂后的陶瓷素坯在高温下致密化烧结，获得所需外观形状、尺寸精度和显微结构的致密陶瓷部件。
