アルミナセラミックスの製造工程

アルミナセラミックは、優れた導電性、機械的強度、および高温耐性を備えています。 超音波洗浄が必要であることに注意してください。 アルミナセラミックスは広く使用されているセラミックスの一種であり、その優れた性能により、現代社会では日常使用から特殊な性能までのニーズに応え、その用途はますます広がっています。

アルミナセラミックスは高純度タイプと通常タイプに分けられます。

高純度アルミナセラミックシリーズ Al2O3含有量が99.9%以上のセラミック材料で、焼結温度が1650〜1990℃と高く、透過波長が1〜6μmで、一般に白金るつぼの代わりに溶融ガラスで作られています。 光透過性と耐アルカリ金属腐食性をナトリウムランプ管として使用します。 エレクトロニクス産業における集積回路基板や高周波絶縁材料として使用できます。

通常のアルミナセラミックスは、Al2O3含有量に応じて99磁器、95磁器、90磁器、85磁器に分類され、Al2O3含有量が80%または75%の普通アルミナセラミックスシリーズに分類される場合もあります。 そのうち、99種類のアルミナ磁器材料は、高温るつぼ、耐火炉パイプ、およびセラミックベアリング、セラミックシール、給水バルブピースなどの特殊な耐摩耗性材料の製造に使用されます。 95アルミナ磁器は主に耐食性、耐摩耗性部品として使用されます。 85 磁器は、電気的特性と機械的強度を向上させるためにタルクと混合されることが多く、モリブデン、ニオブ、タンタル金属で封止することができ、電気真空装置として使用されるものもあります。 粉末の調製 酸化アルミニウム粉末は、さまざまな製品要件およびさまざまな成形プロセスに従って粉末材料に調製されます。 粉末の粒径は1μm以下ですが、高純度アルミナセラミック製品を製造する場合、アルミナ純度99.99％に加えて超微粉砕し、粒度分布を均一にする必要があります。

押出成形または射出成形を使用する場合、バインダーおよび可塑剤を粉末、一般に熱可塑性または樹脂に重量比 10 ～ 30% で導入する必要があります。 成形作業を容易にするために、有機バインダーは 150 ～ 200 ℃の温度でアルミナ粉末と均一に混合する必要があります。 ホットプレス法で成形された粉末材料はバインダーを添加する必要がありません。 半自動または自動の乾式プレス成形を使用する場合、粉末には特別なプロセス要件があり、粉末の流動性を向上させ、粉末の成形を容易にするために、粉末を処理して球状に見せるためにスプレー造粒法を使用する必要があります。成形品の金型壁の自動充填。 また、粉末と金型壁との摩擦を軽減するために、ステアリン酸などの潤滑剤とバインダーPVAを1～2%添加する必要があります。 乾式プレス成形の場合、バインダーとしてポリビニルアルコールを導入した粉末スプレー造粒が必要となります。

Fountyl Technologies PTE Ltd は、Al2O3 スプレー造粒用のバインダーとして使用する、加熱時の流動性に優れた水溶性パラフィンワックスを開発しました。 噴霧造粒後の粉末は、良好な流動性、ゆるやかな密度、および流動性を有する必要があります。摩擦角温度は30℃以下です。 より高い密度のブランクを得るには、粒子サイズの比率が理想的です。

成形方法：アルミナセラミック製品の成形方法は、乾式プレス、グラウチング、押出、冷間静水圧プレス、射出、カーテンコーティング、ホットプレス、熱間静水圧プレスなどのさまざまな方法があります。 近年、国内外でプレス濾過成形、直接固化射出成形、ゲル射出成形、遠心射出成形、ソリッドフリー成形技術が開発されています。 製品の形状、サイズ、複雑な形状、精密な製品が異なると、必要な成形方法も異なります。

共通成形のご紹介

1、乾式プレス成形：アルミナセラミックスの乾式プレス成形技術は、単純な形状で内壁の厚さが1mm以上、長さと直径の比が4：1以下の物体に限定されます。 成形方法には一軸または二方向があります。 プレス機には油圧式と機械式の2種類があり、半自動または自動で成形することができます。 最大プレス圧力は200Mpaです。 毎分15～50個の生産が可能です。 油圧プレスのストローク圧力は均一であるため、充填粉末が異なるとプレス部の高さが異なります。 粉末の充填量により機械プレスによる圧力の大きさが変化し、焼結後の寸法収縮率に差が生じやすく、製品の品質に影響を与えます。 したがって、乾式プレスプロセスにおける粉末粒子の均一な分布は、金型充填にとって非常に重要です。 充填量が正確であるかどうかは、製造されるアルミナセラミック部品の寸法精度管理に大きな影響を与えます。 60μm以上、60～200メッシュの粉末粒子は、最大限のフリーフロー効果を得ることができ、最高の加圧成形効果を達成します。

2、グラウト成形法：グラウト成形はアルミナセラミックスに使用された最も初期の成形法です。 石膏型を使用するためコストが安く、大型部品や複雑な形状の部品の成形が容易です。 グラウト成形の鍵となるのはアルミナスラリーの調製です。 通常、フラックス媒体として水を使用し、脱ガム剤と結合剤を加え、完全に粉砕した後、ガスを排出し、石膏型を逆流します。 石膏型の毛細管が水分を吸収することにより、スラリーが型内で固化します。 中空グラウト注入では、型壁に吸着したスラリーが必要な厚さに達したら、余分なスラリーを流し出す必要があります。 ボディの収縮を抑えるためには、できるだけ高濃度のスラリーを使用してください。 有機添加剤もアルミナセラミックスラリーに添加して、スラリー粒子の表面に二重電気層を形成し、スラリーが沈降せずに安定に懸濁されるようにする必要がある。 さらに、ビニルアルコール、メチルセルロース、アルギン酸アミンなどの結合剤、およびポリアクリルアミドおよびアラビアゴムなどの分散剤を添加して、グラウト成形作業に適したスラリーを作成する。 不純物（一般に HfO2 を含む）が含まれる場合は白、黄色、または灰色になり、分離するのは容易ではありません。