Processo de fabricação de cerâmica de alumina

A cerâmica de alumina possui boa condutividade, resistência mecânica e resistência a altas temperaturas. Deve-se notar que a lavagem ultrassônica é necessária. A cerâmica de alumina é um tipo de cerâmica amplamente utilizada, devido ao seu desempenho superior, a aplicação na sociedade moderna tem sido cada vez mais ampla, para atender às necessidades de uso diário e desempenho especial.

As cerâmicas de alumina são divididas em tipo de alta pureza e tipo comum:

Série cerâmica de alumina de alta pureza Al2O3 com conteúdo de mais de 99,9% do material cerâmico, devido à sua temperatura de sinterização tão alta quanto 1650-1990 ℃, comprimento de onda de transmissão de 1 ~ 6 μm, geralmente feito de vidro fundido para substituir o cadinho de platina; Use sua transmissão de luz e resistência à corrosão de metais alcalinos como tubo de lâmpada de sódio; Pode ser usado como placa de circuito integrado e material de isolamento de alta frequência na indústria eletrônica.

As cerâmicas de alumina comuns são divididas em porcelana 99, porcelana 95, porcelana 90, porcelana 85 de acordo com o teor de Al2O3 e, às vezes, o Al2O3 também é classificado como série de cerâmica de alumina comum com 80% ou 75% de teor. Entre eles, 99 materiais de porcelana de alumina são usados ​​para fazer cadinho de alta temperatura, tubo de forno refratário e materiais especiais resistentes ao desgaste, como rolamentos cerâmicos, vedações cerâmicas e peças de válvulas de água; A porcelana de alumina 95 é usada principalmente como peças de resistência à corrosão e resistência ao desgaste; A porcelana 85 é frequentemente misturada com talco para melhorar as propriedades elétricas e a resistência mecânica, e pode ser selada com molibdênio, nióbio, metais de tântalo, e alguns são usados ​​como dispositivos elétricos de vácuo. Preparação de pó O pó de óxido de alumínio é preparado em material em pó de acordo com diferentes requisitos do produto e diferentes processos de moldagem. O tamanho de partícula do pó é inferior a 1 μm, se a fabricação de produtos cerâmicos de alumina de alta pureza além da pureza da alumina em 99,99%, mas também precisa de moagem ultrafina e uniformizar sua distribuição de tamanho de partícula.

Quando a moldagem por extrusão ou moldagem por injeção é usada, aglutinantes e plastificantes precisam ser introduzidos no pó, geralmente termoplásticos ou resinas com uma proporção em peso de 10-30%. O aglutinante orgânico deve ser misturado uniformemente com o pó de alumina a uma temperatura de 150-200ºC para facilitar a operação de moldagem. O material em pó formado pelo processo de prensagem a quente não necessita adição de aglutinante. Se for utilizada moldagem por prensagem a seco semiautomática ou automática, o pó possui requisitos de processo especiais, sendo necessário utilizar o método de granulação por spray para tratar o pó e fazê-lo parecer esférico, de modo a melhorar a fluidez do pó e facilitar o enchimento automático da parede do molde na moldagem. Além disso, para reduzir o atrito entre o pó e a parede do molde, é necessário adicionar 1 a 2% do lubrificante, como ácido esteárico, e o ligante PVA. Para moldagem por prensagem a seco, é necessária a granulação por spray em pó, na qual o álcool polivinílico é introduzido como aglutinante

A Fountyl Technologies PTE Ltd desenvolveu uma cera de parafina solúvel em água para uso como aglutinante para granulação por spray de Al203, com excelente fluidez sob aquecimento. O pó após a granulação por pulverização deve ter boa fluidez, densidade solta e temperatura de fricção do ângulo de fluxo inferior a 30 ℃. Para obter maior densidade do branco, a proporção do tamanho das partículas é ideal.

Método de formação: os métodos de formação de produtos cerâmicos de alumina são prensagem a seco, rejuntamento, extrusão, prensagem isostática a frio, injeção, revestimento de cortina, prensagem a quente e prensagem isostática a quente de vários métodos. Nos últimos anos, nacionais e estrangeiros desenvolveram formação de filtração por prensagem, moldagem por injeção de solidificação direta, moldagem por injeção de gel, moldagem por injeção centrífuga e tecnologia de moldagem livre de sólidos. Diferentes formatos de produtos, tamanhos, formas complexas e produtos de precisão requerem diferentes métodos de moldagem.

Introdução de moldagem comum

1, Moldagem por prensa a seco: A tecnologia de moldagem por prensa a seco de cerâmica de alumina é limitada a objetos com formato simples e espessura de parede interna superior a 1 mm, e a proporção entre comprimento e diâmetro não é superior a 4:1. Os métodos de moldagem são uniaxiais ou bidirecionais. A prensa possui dois tipos de tipo hidráulico e tipo mecânico, que pode ser método de conformação semiautomático ou automático. A pressão máxima da prensa é 200Mpa. A produção pode chegar a 15 ~ 50 peças por minuto. Devido à pressão uniforme do curso da prensa hidráulica, a altura das peças de prensagem é diferente quando o enchimento do pó é diferente. O tamanho da pressão aplicada pela prensa mecânica varia em função da quantidade de enchimento de pó, o que pode facilmente levar à diferença na retração granulométrica após a sinterização e afetar a qualidade do produto. Portanto, a distribuição uniforme das partículas de pó no processo de prensagem a seco é muito importante para o enchimento do molde. A precisão ou não da quantidade de enchimento tem grande influência no controle da precisão dimensional das peças cerâmicas de alumina fabricadas. Partículas de pó com mais de 60 μm, entre malha 60 ~ 200 podem obter o efeito máximo de fluxo livre, para obter o melhor efeito de moldagem por pressão.

2, Método de moldagem de reboco: a moldagem de reboco é o método de moldagem mais antigo usado para cerâmica de alumina. Devido ao uso de molde de gesso, o custo é baixo e é fácil formar peças de grandes tamanhos e formatos complexos. A chave da moldagem de rejuntamento é a preparação da pasta de alumina. Normalmente utiliza-se água como meio de fluxo e, em seguida, adiciona-se o agente degomante e o aglutinante, após a moagem completa, o gás é descarregado e, em seguida, o molde de gesso é despejado ao contrário. Devido à absorção de água pelos capilares do molde de gesso, a pasta solidifica no molde. No rejuntamento oco, o excesso de lama deve ser despejado quando a lama adsorvida na parede do molde atingir a espessura necessária. A fim de reduzir o encolhimento do corpo, deve-se usar pasta de alta concentração, tanto quanto possível. Aditivos orgânicos também devem ser adicionados à pasta cerâmica de alumina para formar uma camada elétrica dupla na superfície das partículas da pasta, de modo que a pasta fique suspensa de forma estável sem sedimentação. Além disso, ligantes como álcool vinílico, metilcelulose, alginato amina e dispersantes como poliacrilamida e goma arábica são adicionados para tornar a pasta adequada para operação de moldagem de rejuntamento. Branco, amarelo ou cinza quando contém impurezas, geralmente contendo HfO2, de difícil separação.