盘碟类陶瓷制品的等静压成型用粉料的工艺性能

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1、盘碟类陶瓷制品的等静压成型用粉料的工艺性能蔡祖光(411102湖南湘潭纺织印染厂)摘要分析了盘碟类陶瓷制品的等静压成型过程,详细论述了所用陶瓷粉料的工艺性能及其对坯体质量的影响。关键词等静压成型陶瓷粉料工艺性能坯体质量料,因此日用陶瓷粉料在结合剂等作用下将压制成均匀致密的盘碟类陶瓷制品。1前言盘碟类陶瓷制品的等静压成型,自动化程度高,坯体形状尺寸精确,表面光洁,致密度高,机械强度好和产品质量高,坯体成型后便可直接进入修坯工序等,简化了盘碟类陶瓷制品的生产工序,减少了生产场地及热源消耗等,极大地提高了产品质量及市场竞争能力。所以,近几年来我国湖南醴陵、江西景德镇

2、、重庆、福建德化及河北唐山等地陶瓷厂已先后从德国内奇(Netzsch)公司及多尔斯特(Dorst)公司引进了20多台(套)盘碟类陶瓷制品的等静压成型生产设备及生产技术,投入生产后取得了令人瞩目的经济效益。在实际生产中,由于日用陶瓷粉料的某些重要工艺性能被忽略,结果造成坯体产生裂纹等成型缺陷以及等静压成型机模具的粘模或破损等,因而了解盘碟类陶瓷制品的等静压成型过程及日用陶瓷粉料的工艺性能,提高坯体的成型质量、延缓等静压成型机模具的粘模时间,减少抹模次数等很有帮助,有利于提高盘碟类陶瓷制品的质量及企业的经济效益。图1瓷盘等静压成型示意图1.静模2.塑料膜3.陶瓷粉

3、料4.瓷盘坯体5.塑料软膜6.动模7.压环a-填料状态b-压坯成型状态3日用陶瓷粉料的组成等静压成型的日用陶瓷粉料含有一定量的塑性2盘碟类陶瓷制品的等静压成型过程盘碟类陶瓷制品的等静压成型过程如图1所物料及瘠性物料(如石英或方石英等),为了降低日用陶瓷制品的烧成温度及减少热耗等,通常在其配方中加入适量的助熔剂(如长石等)。示。静模是成型盘碟类陶瓷制品的凹面,它是在凸型静模基体上浇注一层耐磨塑料膜;动模则是成型盘碟类陶瓷制品的盘底面,它是在动模的凹面上安装一个与盘碟类陶瓷制品的形状相似的耐磨塑料软膜,并将此耐磨塑料软膜固定和密封于动模上,结果动静模贴紧时,其空腔

4、就形成了一个比盘碟类陶瓷坯体体积约大一倍多的空间,施加适宜的合模压力后,日用陶瓷粉料迅速填满比空腔并关闭填料口,最后向动模进油口通入高压油,高压油将迫使耐磨塑料软膜向静模方向移动并挤压日用陶瓷粉4日用陶瓷粉料的工艺性能目前,国内外普遍采用泥浆雾化干燥以制备颗粒级别较多,级配较合理的近似球状颗粒的日用陶瓷粉料。该粉料具有良好的工艺性能,有利于成型高质量的盘碟类陶瓷制品。4.1颗粒级别及其级配比例日用陶瓷粉料颗粒较粗,通常采用简单的筛分法来测定其颗粒级别及其组配比例。技艺探讨15蔡祖光:盘碟陶瓷制品的等静压成型用粉料的工艺性能如果颗粒尺寸较大,虽然其流动性较好,但

5、所得陶瓷坯体表面粗糙。反之,颗粒尺寸较小的微细粉易于堵塞排气通道,造成排气困难,极易产生压制裂纹等成型缺陷。同时,根据颗粒的最紧密堆积原理可知,采用同一规格的颗粒紧密堆积时,其孔隙率高达45%,而采用50%的粗颗粒,10%的中颗粒和40%的细颗粒紧密堆积时,其孔隙率可降至22%,显然采用颗粒级别更多,级配更合理的颗粒紧密堆积时,其孔隙率还会更低,坯体的致密度及机械强度更高。目前,国内外盘碟类陶瓷制品的等静压成型生产经验表明:日用陶瓷粉料通常采用:0.5-0.4-0.315-0.2-0.16-0.1-0.05mm即28-32-42-60-80-150-230目规

6、格的标准套筛(国际标准筛)检测和控制日用陶瓷粉料的颗粒级别及其级配比例,并且其累积产率50%时的平均粒度d50应为:260μm

7、送和填料,否则粉料颗粒在输送和填料等过程中就会自行破碎而影响颗粒级别及其级配比例等。4.7粉料的压缩比日用陶瓷的压缩比就是填料型腔体积与所得陶瓷坯体体积之比,它是盘碟类陶瓷制品等静压成型模具设计的前提。国内外盘碟类陶瓷制品等静压成型生产经验表明:采用泥浆雾化干燥制备的日用陶瓷粉料的压缩比通常大于2。4.8粉料的粘模在盘碟类陶瓷制品的等静压成型生产过程中,由于日用陶瓷粉料与等静压成型机模具(耐磨塑料膜)频繁摩擦,坯体脱模时,等静压成型机模具表面将粘附陶瓷粉料团块,严重影响坯体的产量和质量,形成模具的粘模。等静压成型机模具的粘模主要取决于日用陶瓷粉料的配方、含水率

8、、颗粒级别及其级配比例、添加剂的种类及