Proses pengacuan dan trend pembangunan teknologi seramik khas

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, penggunaan bahan seramik khas dalam bidang teknologi tinggi di China tidak berkesudahan, kerana rintangan suhu tinggi, rintangan haus, rintangan kakisan, kekerasan tinggi, ketepatan tinggi dan kelebihan lain yang tidak dimiliki oleh logam dan plastik. , dan dalam bidang elektronik, superkonduktiviti, optik, biologi, kemagnetan, penyimpanan tenaga dan sebagainya, menjadi "emas hitam bahan" di hulu banyak rantaian industri berteknologi tinggi.

Pada masa yang sama, bidang berteknologi tinggi mempunyai keperluan yang tinggi untuk bentuk dan ketepatan dimensi seramik khas. Untuk mendapatkan seramik khas berprestasi tinggi, untuk mencapai acuan ketepatan bahagian berbentuk kompleks, dan untuk mengurangkan kos penyediaan dan pemprosesan bahan, penyediaan seramik khas telah menjadi topik penting dalam pembangunannya.

Kaedah membentuk dan ciri-ciri seramik khas

Pengacuan seramik adalah bahan mentah seramik mengikut keperluan pengeluaran sebenar ke dalam bentuk tertentu, saiz dan kekuatan tertentu hijau, proses pengacuan bergantung kepada prestasi bahan mentah seramik dan proses pengacuan. Terdapat pelbagai kaedah untuk mencipta bentuk produk seramik, tetapi secara umum, ia boleh dibahagikan kepada pengacuan kering dan pengacuan basah. Pembentukan kering termasuk penekan kering, penekanan isostatik, pembentukan tekanan ultra tinggi, pembentukan elektromagnet serbuk dan sebagainya. Pengacuan basah termasuk pengacuan penyemperitan, pengacuan suntikan, pengacuan filem penggulungan (pengacuan kalendar), pengacuan grouting, pengacuan suntikan, pengacuan tuang, pengacuan pemejalan langsung, pengacuan suntikan getaran koloid, dsb.

(1) Penekanan kering

Pengacuan akhbar kering adalah untuk menambah sejumlah bahan tambahan organik (pengikat, pelincir, plasticizer, defoamer, pengurang air, dll.) kepada serbuk seramik, dan menjadikannya terbentuk dalam acuan di bawah tindakan tekanan luaran. Kaedah pembentukan menekan kering adalah mudah untuk merealisasikan automasi, jadi ia telah digunakan secara meluas dalam pengeluaran perindustrian. Walau bagaimanapun, dalam proses pembentukan, stratifikasi bilet sering disebabkan oleh pengagihan tekanan jejarian dan paksi yang tidak sekata, dan fenomena keretakan dan ketidaksamaan ketumpatan sering berlaku.

(2) Sayamenekan sostatik

Penekanan isostatik ialah kaedah di mana serbuk dimampatkan semasa membentuk dengan menggunakan pelbagai tekanan isostatik. Mengikut suhu pembentukan yang berbeza, menekan isostatik dibahagikan kepada menekan isostatik panas dan menekan isostatik sejuk. Penekanan isostatik sejuk ialah kaedah penekanan isostatik untuk membentuk bahan kerja pada suhu bilik. Penekanan isostatik panas merujuk kepada kaedah penekanan isostatik untuk mensinter bahan kerja di bawah suhu tinggi dan tekanan tinggi.

(3) Pengacuan tekanan ultra tinggi

Pengacuan tekanan ultra tinggi ialah kaedah pengacuan yang berkembang pesat, yang kebanyakannya digunakan dalam pengacuan nano-seramik. Saiz zarah nano-seramik banyak dipengaruhi oleh suhu pensinteran, semakin rendah suhu pensinteran, semakin kecil saiz zarah, semakin mudah untuk mendapatkan nano-seramik. Dengan meningkatkan tekanan membentuk dan meningkatkan ketumpatan awal kosong, suhu pensinteran nano-seramik boleh dikurangkan, jadi pembentukan tekanan ultra-tinggi wujud. Pengacuan tekanan ultratinggi jelas mengubah sifat pensinteran kosong, jadi lebih mudah untuk mendapatkan seramik nano.

(4) Pembentukan elektromagnet serbuk

Penekanan elektromagnet serbuk ialah proses pengacuan kecekapan tinggi baharu yang menggunakan daya elektromagnet berdenyut kuat untuk memejalkan badan serbuk. Kaedah ini biasanya digunakan untuk pengacuan bahan logam, dan ketumpatan yang sangat tinggi boleh diperolehi. Ketumpatan sampel yang dibentuk oleh kaedah menekan elektromagnet serbuk adalah lebih daripada 95%, yang mempunyai sifat piezoelektrik dan dielektrik yang baik.

(5) Pengacuan penyemperitan

Serbuk, pelekat, pelincir, dsb. dicampur sama rata dengan air dan dicampur sepenuhnya, dan kemudian omboh ditolak oleh penekan hidraulik untuk mengeluarkan bilet plastik dari muncung penyemperitan. Disebabkan oleh pengurangan beransur-ansur bentuk dalaman muncung penyemperitan, omboh memberikan tekanan penyemperitan yang hebat pada jisim lumpur, supaya kosong itu padat dan terbentuk.

(6) Pengacuan suntikan

Pengacuan suntikan juga dikenali sebagai acuan tuangan mati panas, teknologi dengan menambah sejumlah komponen polimer dan bahan tambahan dan sedikit panas, memberikan serbuk logam, serbuk seramik dan polimer kecairan yang sama, di bawah tekanan buburan diisi dengan acuan logam, penyejukan selepas bilet untuk mendapatkan bilet. Ia disenaraikan sebagai "teknologi utama negara" yang penting oleh negara maju seperti Amerika Syarikat.

(7) Pengacuan kalendar

Serbuk, bahan tambahan dan air dicampur secara seragam untuk membuat bahan plastik, dan kemudian bahan itu digulung oleh dua penggelek berputar bertentangan, supaya menjadi kaedah membentuk lembaran kosong. Bilet yang diperolehi dengan membentuk filem rolling mempunyai ketumpatan tinggi dan sesuai untuk membentuk objek berbentuk kepingan dan plat.

·

(8) Tuangan Slip

Kaedah pengacuan grouting adalah untuk menyuntik lumpur yang disediakan ke dalam model gypsum, kerana model gypsum mempunyai kebolehtelapan udara dan sifat penyerapan air, selepas model sentuhan lumpur, air dalam lumpur secara beransur-ansur akan disedut ke dalam dinding model, dan halus. zarah-zarah dalam lumpur akan tersusun sama rata dengan bentuk model menjadi lapisan lumpur tebal, apabila lapisan lumpur tebal mencapai ketebalan yang diharapkan, Lumpur berlebihan boleh dicurahkan keluar dari model. Selepas kelembapan dalam lapisan tanah liat tebal diserap oleh model untuk mencapai acuan bebas, bilet boleh dikeluarkan dan dikeringkan untuk dibaiki.

(9)Pengacuan grouting emparan

Pengacuan grouting sentrifugal dibangunkan berdasarkan pengacuan grouting tradisional. Dengan melaraskan nilai pH dan parameter proses lain, serbuk itu tersebar sama rata dalam cecair dan didepositkan di bawah tindakan daya emparan putaran berkelajuan tinggi. Empar grouting adalah gabungan penyediaan serbuk kimia basah dan teknologi ketumpatan bebas tekanan, yang boleh menghalang penggumpalan serbuk dan kecacatan lain di satu pihak. Sebaliknya, tujuan pemendapan boleh dicapai dengan saiz zarah dan kelajuan serbuk yang berbeza, yang boleh digunakan untuk penyediaan bahan berfungsi komposit berbilang lapisan dan kecerunan.

(10) Pengacuan pemendapan elektroforetik

Pengacuan pemendapan elektroforesis ialah penggunaan medan elektrik arus terus untuk menggalakkan penghijrahan zarah bercas, dan kemudian didepositkan pada elektrod dan pengacuan kekutuban yang bertentangan. Pemendapan elektroforesis adalah mudah, fleksibel dan boleh dipercayai, jadi ia sesuai untuk membentuk kapasitor seramik berbilang lapisan, penderia dan seramik berfungsi kecerunan, tetapi ia sensitif kepada perubahan parameter proses.

(11) Pengacuan suntikan gel

Dengan menambahkan monomer organik vinil ke dalam medium ampaian, monomer organik dirangkai silang melalui tindak balas radikal bebas dengan menggunakan pemangkin dan pemula, dan bilet merealisasikan pengawetan in-situ. Bilet yang disediakan dengan kaedah ini mempunyai kekuatan yang tinggi dan mudah untuk dimesin. Walau bagaimanapun, kadar pengecutan badan padat adalah agak besar, mengakibatkan ubah bentuk lenturan badan padat, dan monomer organik yang digunakan adalah toksik, dan suasana tindak balas tidak mudah dikawal.

(12) Tuangan terbendalir

Pengacuan tuangan merujuk kepada menambah pelarut, dispersant, pengikat, plasticizer dan komponen lain dalam serbuk seramik untuk mendapatkan buburan yang seragam dan stabil, dan membuat filem ketebalan yang diperlukan pada mesin tuangan. Keperluan peralatan acuan tuangan adalah agak mudah: operasi berterusan, kecekapan pengeluaran yang tinggi, tahap automasi yang tinggi, proses yang stabil, prestasi seragam bilet..dll

(13) Pembentukan pemejalan langsung

Pembentukan pemejalan langsung ialah konsep baharu teknologi pembentuk seramik in situ saiz bersih. Tidak perlu atau hanya sejumlah kecil bahan tambahan organik (kurang daripada 1wt%), badan tidak perlu dicairkan, ketumpatan badan adalah seragam, ketumpatan relatif tinggi, dan bahagian seramik bersaiz besar dan bentuk kompleks boleh dibentuk. Tetapi kekuatan badan selalunya tidak cukup tinggi.

(14) Pengacuan suntikan getaran koloid

Pengacuan suntikan getaran koloid adalah untuk mendapatkan bilet dengan kandungan fasa pepejal yang tinggi daripada suspensi cair yang disediakan (20% ~ 30%(vol)) yang mengandungi kekuatan ion tinggi dengan menekan atau mengempar, dan kemudian tuangkan di bawah tindakan getaran untuk mencapai in-situ pemejalan. Pengacuan suntikan getaran koloid membolehkan pengeluaran berterusan dan boleh membentuk bahagian seramik dengan bentuk yang kompleks. Walau bagaimanapun, kekuatan kosong adalah rendah, dan badan kosong mudah retak dan berubah bentuk semasa pelepasan acuan.

(15) Pengacuan pemberbukuan teraruh suhu

Pengacuan pemberbukuan teraruh suhu ialah kaedah pengacuan koloid saiz bersih. DCC dan acuan suntikan getaran koloid menggunakan kestabilan statik koloid dan kaedah ini mengambil kesempatan daripada kestabilan spatial (sterik) koloid. Badan yang tidak memenuhi syarat selepas demoulding boleh digunakan semula sebagai bahan mentah dan boleh digunakan untuk membentuk hampir semua sistem serbuk seramik.

(16) Pembentukan tanpa acuan pepejal

Teknologi pengacuan tanpa bentuk pepejal menembusi batasan idea pengacuan tradisional dan merupakan kaedah pengacuan berdasarkan "pertumbuhan". Dalam bidang seramik, proses pengacuan pepejal boleh dibahagikan kepada: pengacuan pensinteran terpilih laser, pengacuan percetakan tiga dimensi, pengacuan pemendapan cair, pengacuan pembuatan berlapis, pengacuan stereolitografi, dll. Ia mempunyai ciri-ciri fleksibiliti yang tinggi, integrasi tinggi teknologi, kepantasan dan pembuatan bebas membentuk. Pada masa yang sama, terdapat juga masalah seperti harga peralatan yang tinggi, pembangunan perisian, pembangunan bahan, ketepatan dan kualiti acuan.

Arah pembangunan teknologi pembentukan seramik khas

Secara amnya, pembangunan teknologi pembentukan kering seperti penekan die keluli dan penekan isostatik adalah lebih awal, dengan kematangan teknikal yang tinggi dan tahap automasi yang tinggi, yang merupakan kaedah utama pembentukan seramik khas pada masa ini, tetapi disebabkan kawalan saiz tepat yang lemah, penggunaannya dalam pembentukan seramik halus berprestasi tinggi adalah terhad. Kaedah pengacuan koloid yang diwakili oleh pengacuan suntikan dan pengacuan tuang adalah teknologi baru dalam pengacuan basah, yang bukan sahaja mempunyai kelebihan kos rendah, tetapi juga mempunyai tahap automasi yang tinggi, dan boleh mencapai pengeluaran skala, mewakili arah pembangunan khas kaedah pengacuan seramik.

Pada masa hadapan, pembangunan masa depan teknologi pengacuan seramik khas akan memberi tumpuan kepada aspek berikut:

● Membangunkan lagi aplikasi pelbagai teknologi bukan mati yang telah dicadangkan dalam penyediaan bahan seramik yang berbeza;

● Reka bentuk lapisan struktur yang lebih kompleks dan struktur jalinan, jalinan, penyambung dan komposisi perubahan tiga dimensi dalam lapisan;

● Reka bentuk struktur dan pembuatan bahagian berbentuk besar;

● Pembuatan dan aplikasi praktikal struktur mikro seramik;

● Pembangunan selanjutnya teknologi baharu yang bebas pencemaran dan serasi dengan alam sekitar.

Fountyl Technologies PTE Ltd, memberi tumpuan kepada industri pembuatan semikonduktor, produk utama termasuk: Pin chuck, poros ceramic chuck, seramik end effector, seramik square rasuk, seramik spindle, dialu-alukan untuk menghubungi dan rundingan！