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特恩志氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁高溫特種工業(yè)結(jié)構(gòu)陶瓷等靜壓成型方式
特恩志特種工業(yè)陶瓷等靜壓成型法(moulding by isostatic pres-sing)是指使氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等陶瓷粉末造粒好的顆粒在各方向受到相等的液體靜壓力的成型方法，以液體為壓力傳遞介質(zhì)，泥料裝入彈性模具，在高壓缸內(nèi)施壓成型。等靜壓機(jī)由高壓容器和高壓油泵組成。高壓容器由高級(jí)合金鋼制成并有一定厚度。以承受巨大壓力。容器的大小根據(jù)成型制品的尺寸選用。高壓容器中的液體介質(zhì)可以用油、水或甘油等。一般使用剎車油或無水甘油，這兩種液體的可壓縮性極小，幾乎可以把全部壓力傳遞到彈性模具上。
特恩志特種工業(yè)陶瓷的等靜壓成型方式就是將氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等陶瓷粉末造粒好的顆粒放置于高壓容器中，充分利用水、油等液體介質(zhì)不可壓縮的性質(zhì)和均勻傳遞壓力的性質(zhì)從各個(gè)方向?qū)毫θ萜髦械奶沾煞勰╊w粒進(jìn)行均勻加壓，把液體介質(zhì)通過壓力泵注入壓力容器，由于流體力學(xué)原理，其壓強(qiáng)大小相等不變且均勻地傳遞到各個(gè)方向，此時(shí)高壓容器中的氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等陶瓷粉末造粒好的顆粒在各個(gè)方向上受到的壓力是均勻而大小一致。通過上述方法使瘠性粉料成型極致密坯體的方法稱為等靜壓法成型。
一、特恩志氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等高溫特種工業(yè)結(jié)構(gòu)陶瓷等靜壓成型的過程
1. 特恩志特種工業(yè)陶瓷等靜壓成型工藝實(shí)施初期，成型壓力較小時(shí)，特種工業(yè)陶瓷粉體顆粒遷移和重堆積階段。
2. 特恩志特種工業(yè)陶瓷等靜壓成型中期，壓力不斷提高，工業(yè)陶瓷粉體局部流動(dòng)和碎化階段。
3. 特恩志特種工業(yè)陶瓷等靜壓成型后期，壓力達(dá)到最大時(shí)，特種陶瓷粉體體積壓縮，排出氣孔，達(dá)到致密化階段。
二、特恩志氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等高溫特種工業(yè)結(jié)構(gòu)陶瓷等靜壓成型的特點(diǎn)
特恩志氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等特種工業(yè)陶瓷等靜壓成型的特點(diǎn)是與等靜壓成型方法原理近似的是軸向壓制成型。軸向壓制成型為單向或雙向壓力壓制，氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等陶瓷粉末造粒好的顆粒與模具的摩擦力較大，壓力沿壓制方向會(huì)產(chǎn)生壓力損失，使坯體各部分的密度不均勻。而等靜壓成型時(shí)液體介質(zhì)所傳遞壓力在每個(gè)方向均相等。制造先進(jìn)陶瓷用的彈性模具在受到液體介質(zhì)壓力時(shí)產(chǎn)生的變形傳遞到模具中的工業(yè)陶瓷造粒粉料，粉料與模具壁的摩擦力較小，坯體受力一致均勻，密度分布也同樣均勻，特種工業(yè)陶瓷產(chǎn)品物理、化學(xué)及耐磨各方面性能大大提高。
(1) 特恩志特種工業(yè)陶瓷等靜壓機(jī)的工作容器中的壓力非常高，可達(dá)400MPa或更高，而且，壓機(jī)容器內(nèi)每個(gè)方向的壓力相同一致，因此氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等陶瓷粉末造粒好的顆粒各部分的受壓均勻一致，成型素坯的密度極高，且均勻，從而使坯體在燒成時(shí)的變形和收縮減少，也不至于因密度差產(chǎn)生應(yīng)力而出現(xiàn)燒成裂紋；
(2) 特恩志特種工業(yè)陶瓷等靜壓機(jī)成型壓力可以方便地調(diào)節(jié)，加壓時(shí)操作非常簡(jiǎn)單，加壓后還將進(jìn)行減壓和坯體的后加工工序；
(3) 特恩志特種工業(yè)陶瓷等靜壓成型用的模具用橡膠或者塑料制成，制造方便、成本較低，可以反復(fù)使用；
(4) 特恩志特種工業(yè)陶瓷等靜壓坯料中可不用或少用臨時(shí)結(jié)合劑；
(5) 特恩志特種工業(yè)陶瓷等靜壓法可以壓制一般成型方法所不能成型和形狀復(fù)雜的大件及細(xì)長(zhǎng)形的制品。
三、特恩志氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等高溫特種工業(yè)結(jié)構(gòu)陶瓷等靜壓成型的分類
1、特恩志氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等高溫特種工業(yè)陶瓷濕式等靜壓成型
將氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等特種工業(yè)陶瓷陶瓷粉末造粒好的顆粒粉料包封在彈性的塑料或橡膠模具內(nèi)，密封后放入高壓缸內(nèi)，通過液體傳遞使坯體受壓成型�？梢猿尚托螤钶^為復(fù)雜的制品，但只能間歇作業(yè)。
特種工業(yè)陶瓷冷等靜壓制成形技術(shù)的發(fā)展及工藝過程金屬粉末的冷等靜壓制技術(shù)(cold isostatic pressing,CIP)由Westinghouse LampCompany 公司的Madden 于1913 年發(fā)明，用來制備鎢、鉬絲的坯體，至今該技術(shù)仍用于難熔金屬工業(yè)。用于半自動(dòng)化生產(chǎn)陶瓷部件的干袋式冷等靜壓制技術(shù)由ChampionSpark Plug 公同的Jeffrey 于1942年發(fā)明。第二次世界大戰(zhàn)中，CIP技術(shù)擴(kuò)展到壓制炸藥、網(wǎng)饒、做及其他防護(hù)材料，二戰(zhàn)后，制造出容顯更大、承受樂力能力更高的容器用米壓制金屬、氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等陶瓷粉末造粒好的顆粒。1970年，壓力腔直徑為5IMPa 的壓機(jī)用于鈹粉末的壓制。610mm、長(zhǎng)為2450mm，壓力達(dá)到551MPa的壓機(jī)用于鈹粉末的壓制，很大一部分金屬粉術(shù)及部件的生產(chǎn)都把冷等靜壓成形作為生產(chǎn)衛(wèi)藝的主要步驟，包括鎢、鉬、鈹、鉭、碳化鎢、鈷臺(tái)金、P/M 高速鋼、P/M復(fù)合材料等。壓制壓力可在200-400MP.變化，特殊的達(dá)到760MPa，彈性體包套內(nèi)的特種工業(yè)陶瓷粉末體從理論密度的55%~65%通過CIPOW壓制到理論密度的75%~85%。
2、特恩志氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等高溫特種工業(yè)陶瓷干式等靜壓成型
將生產(chǎn)氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等特種工業(yè)陶瓷的彈性模具半固定，不浸泡在液體介質(zhì)中，而是通過上下活塞密封。干式等靜壓機(jī)的壓力泵將液體介質(zhì)注入到高壓缸和加壓橡皮之間，通過液體和加壓橡皮將壓力傳遞使坯體受壓成型。 可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化連續(xù)作業(yè)，但只能成型截面為方形、圓形、管狀等簡(jiǎn)單形狀的制品。
橡皮袋首先放在缸內(nèi)，工作時(shí)不取出，氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等陶瓷粉末造粒好的顆粒裝入另外的成型塑性袋后，放進(jìn)加壓橡皮袋內(nèi)，與液體不相接觸，因此稱為干袋法。這種方法可連續(xù)操作，即把上蓋打開，從料斗裝料，然后蓋好上蓋加壓成受，出料時(shí)，把上蓋打開，通過底部的頂棒把壓坯從上邊頂出去。操作周期短，適用于成批生產(chǎn)，但產(chǎn)品規(guī)格受限制，因?yàn)榧訅核苄阅２荒芙?jīng)常更換。
特恩志氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等高溫特種工業(yè)結(jié)構(gòu)陶瓷等靜壓成型可以獲得均勻致密的坯體，陶瓷燒結(jié)收縮較小且各個(gè)方向均勻收縮，但設(shè)備較為復(fù)雜、昂貴，生產(chǎn)效率也不高，只適合生產(chǎn)特殊要求的材料。
特恩志氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等高溫特種工業(yè)結(jié)構(gòu)陶瓷高溫特種工業(yè)結(jié)構(gòu)陶瓷廣義的等靜壓成型另外還分為冷等靜壓和熱等靜壓，冷等靜壓是在常溫下對(duì)工件進(jìn)行成型的等靜壓法。熱等靜壓是在指在高溫高壓下對(duì)工件進(jìn)行等壓成型燒結(jié)一種特殊燒結(jié)方法。熱等靜壓主要應(yīng)用于高性能的粉末材料制品的成型，如粉末冶金高溫合金、粉末冶金高速鋼、氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等特種工業(yè)陶瓷材料等的工業(yè)生產(chǎn)。
特恩志氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等高溫特種工業(yè)結(jié)構(gòu)陶瓷將上下彈性模具相扣，從填料孔加入成型用氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等陶瓷粉末造粒好的顆粒，放入等靜壓機(jī)內(nèi)在設(shè)定的壓力下成型，脫模后得到坯體�，F(xiàn)將上下彈性模具扣合，再添加成型料加壓成型，操作方便，生產(chǎn)效率高，且生產(chǎn)質(zhì)量好。
特恩志等靜壓工藝制品具有組織結(jié)構(gòu)均勻，密度高，燒結(jié)收縮率小，模具成品低，生產(chǎn)效率高，可成型形狀復(fù)雜、細(xì)長(zhǎng)制品和大尺寸制品和精密尺寸制品等突出優(yōu)點(diǎn)，是目前一種較先進(jìn)的成型工藝，以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)開始替代傳統(tǒng)的成型方法，如陶瓷生產(chǎn)的火花塞、瓷球、柱塞、真空管殼等產(chǎn)品，顯示出越來越廣闊的應(yīng)用前景。
五、特恩志氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等高溫特種工業(yè)結(jié)構(gòu)陶瓷等靜壓機(jī)結(jié)構(gòu)原理
等靜壓機(jī)由高壓容器和高壓油泵組成。高壓容器由高級(jí)合金鋼制成并有一定厚度。以承受巨大壓力。容器的大小根據(jù)成型制品的尺寸選用。高壓容器中的液體介質(zhì)可以用油、水或甘油等。一般使用剎車油或無水甘油，這兩種液體的可壓縮性極小，幾乎可以把全部壓力傳遞到彈性模具上。
成型時(shí)將氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等陶瓷粉末造粒好的顆粒分層加入模具內(nèi)，每層料必須均勻搗固，以防止松緊不一。裝料完畢，用橡皮塞蓋緊，然后放入高壓容器內(nèi)成型。一般成型壓力為200MPa。
六、特恩志氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等高溫特種工業(yè)結(jié)構(gòu)陶瓷等靜壓成型設(shè)備
特恩志常用的特種工業(yè)陶瓷冷等靜壓機(jī)成型設(shè)備的工作壓力可高達(dá)6500 MPa。按照容器密封結(jié)構(gòu)不同，冷等靜壓機(jī)成型設(shè)備可分為螺紋式和框架式兩類。螺紋式冷等靜壓機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但操作勞動(dòng)強(qiáng)度大，使用過程螺紋磨損嚴(yán)重，通常是容器（缸體）小的等靜壓機(jī)；框架式冷等靜壓機(jī)，設(shè)備雖然復(fù)雜，但安全可靠，操作簡(jiǎn)便，通常是容器（缸體）較大的壓機(jī)。
特恩志氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等高溫特種工業(yè)陶瓷熱等靜壓設(shè)備通常由裝有加熱爐體的高壓容器、高壓氣體介質(zhì)輸送、電氣、測(cè)溫和冷卻等系統(tǒng)組成。直到70年代末，雖然最大的熱等靜壓機(jī)的缸體尺寸為直徑3050mm，長(zhǎng)度9150mm；最高氣體壓力為10500 MPa；最高加熱溫度為2700℃。但工業(yè)生產(chǎn)用的熱等靜壓機(jī)一般壓力為1500～2000 MPa，溫度為1500℃。采用熱等靜壓固結(jié)粉末時(shí)，將氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等陶瓷粉末造粒好的顆粒直接裝入硬質(zhì)包套中。包套封焊前需在室溫或加溫抽真空過程中封焊。封焊后的包套放入高壓容器。然后，可先打入氣體（低于最終氣壓），再進(jìn)行升溫，由于氣體的加熱膨脹最終達(dá)到所規(guī)定的氣體壓力；也可同時(shí)升溫和加壓。熱等靜壓工藝中，包套的抽空和密封對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有明顯的影響，是熱等靜壓工藝的關(guān)鍵之一。包套一般采用金屬（軟鋼、不銹鋼、鈦等）或陶瓷材料制成。最早采用的是金屬包套，適于生產(chǎn)簡(jiǎn)單形狀的制品；陶瓷包套性脆、不致密，需放在金屬套中，兩層包套之間的間隙用傳壓介質(zhì)(氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等陶瓷粉末造粒好的顆粒)填充，陶瓷包套材料適用于形狀復(fù)雜和尺寸精密的制品。
七、特恩志氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等高溫特種工業(yè)結(jié)構(gòu)陶瓷等靜壓成型模具
特恩志特種工業(yè)陶瓷等靜壓成型工藝中，氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等陶瓷粉末造粒好的顆粒粉料特性、粉料在模具中充填密度以及成型模具的結(jié)構(gòu)等對(duì)成型坯體性能有很大影響，而等靜壓成型模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)至關(guān)重要。在等靜壓成型工藝的具體實(shí)施中，又分為直接等靜壓成型和模壓等靜壓結(jié)合成型工藝，而直接等靜壓成型工藝根據(jù)施壓方向的不同又分為內(nèi)壓法和外壓法。這幾種不同的方式對(duì)應(yīng)的成型模具和包套的設(shè)計(jì)也各有特點(diǎn)。
直接等靜壓成型是將氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等陶瓷粉末造粒好的顆粒直接填充并密封于模具型腔中，然后直接置于液體介質(zhì)中加壓成型；而模壓一等靜壓結(jié)合成型工藝是預(yù)先通過剛性模具成型出毛坯，然后再將毛坯密封在塑性包套中進(jìn)行等靜壓。直接等靜壓成型工藝中的內(nèi)壓法和外壓法主要針對(duì)中空管狀坯體的成型。
片狀陶瓷坯體的成型可以采用直接等靜壓成型和模壓一等靜壓成型工藝。國(guó)內(nèi)外的研究報(bào)道多采用后者。模壓預(yù)成型工序壓制壓力一般很小，僅要求成型，并保證坯體有一定強(qiáng)度，以確保壓坯在后續(xù)等靜壓工序中不碎裂、掉渣等。然后將毛坯片疊加在一起，中間用塑性墊片隔開，然后置于膠套中進(jìn)行等靜壓，中間墊片也可以采用硬鋁或清潔紙一類的材料，但是不建議使用金屬墊片，因?yàn)橛绊懪黧w縱向收縮。
中空管狀或筒狀坯體成型工藝由于等靜壓成型坯體密度均勻一致，因此特別適合成型長(zhǎng)徑比較大的實(shí)心或中空管狀或筒狀坯體。成形大型中空管狀或筒狀坯體時(shí)，建議金屬芯柱設(shè)計(jì)為中空，以減輕模具重量，便于模具搬運(yùn)和脫模等操作。
八、特恩志氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、鈦酸鋁等高溫特種工業(yè)結(jié)構(gòu)陶瓷等靜壓成型缺陷
“象足”是等靜壓成型中的常見缺陷，顧名思義，是由于成型坯體中間細(xì)兩端相對(duì)粗，外形酷似大象的腳，因此稱為“象足”。“象足”在成型長(zhǎng)徑比大的細(xì)長(zhǎng)管狀或棒狀制品時(shí)更突出。雖然可以通過修坯工藝消除象足影響，但是由于象足的根本原因是成型坯體不同部位收縮率不同導(dǎo)致坯體密度不均勻所致，即使修坯消除了外形尺寸上的差異，但是其缺陷最終可能在燒成階段顯現(xiàn)，因此解決象足問題還需要從根本上解決坯體密度不均勻問題。而且象足有可能導(dǎo)致成型坯體脫模過程中發(fā)生斷裂等現(xiàn)象。
【特恩志16年專注于氧化鋁、氧化鋯等特種工業(yè)結(jié)構(gòu)陶瓷的制造、研發(fā)。
特恩志主要采用干壓、等靜壓、熱壓等成型方式，1600-1700℃高溫?zé)Y(jié)工藝，專業(yè)制造特種工業(yè)陶瓷制品。
1、氧化鋁陶瓷：三氧化二鋁陶瓷、氧化鋁陶瓷產(chǎn)品、氧化鋁陶瓷件、氧化鋁特種陶瓷、特種剛玉陶瓷、耐高溫結(jié)構(gòu)陶瓷件、特種陶瓷制品、紅色氧化鋁陶瓷、結(jié)構(gòu)陶瓷、先進(jìn)氧化鋁陶瓷、高純氧化鋁陶瓷、耐酸工業(yè)陶瓷、氧化鋁異形件、氧化鋁耐高溫材料、高韌性陶瓷、高性能工程陶瓷；
2、氧化鋯陶瓷：氧化鋯陶瓷、氧化鋯陶瓷管、氧化鋯陶瓷板、氧化鋯陶瓷棒、氧化鋯陶瓷柱塞、氧化鋯陶瓷軸套、氧化鋯陶瓷片；
3、支持特種工業(yè)結(jié)構(gòu)陶瓷（鈦酸鋁、鉻酸鑭、碳化硅）特殊性能的研發(fā)和定制；
4、特種工業(yè)結(jié)構(gòu)陶瓷制品（陶瓷板、陶瓷管、陶瓷片、陶瓷環(huán)、陶瓷棒、陶瓷塊、陶瓷零配件、陶瓷密封件、陶瓷柱塞軸套等）的深度加工（內(nèi)外圓和平面精磨拋光、開槽、打孔、螺紋、精雕等，產(chǎn)品尺寸公差控制可達(dá)±0.01，光潔度可至0.2）。】
無錫市特恩志新材料有限公司
聯(lián)系人：王先生
工廠地址：江蘇省宜興市丁蜀鎮(zhèn)查林工業(yè)園通蠡西路22號(hào)（寶陽(yáng)路交叉口西50米）
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