特种陶瓷成型工艺讲述

导语:如果问陶瓷大家认识吗？这样的问题我想大家都会笑笑不说话，陶瓷谁不认识。中华陶瓷的历史那么的悠久，几乎每个中国人都知道陶瓷是什么，但是如果我今天这样问大家特种陶瓷大家认识吗？那么肯定有或多或少的人回答不上来的，那么不知道朋友也不要担心今天小兔就告诉大家什么是特种陶瓷，希望不知道的朋友能够好好的阅读一下，特种陶瓷大家又管它叫做细陶瓷，在功能上大家对它也有分类，下面就关于特种陶瓷给大家做一个详细的介绍。

一、特种陶瓷的基本介绍

特种陶瓷，按其应用功能分类，大体可分为高强度、耐高温和复合结构陶瓷及电工电子功能陶瓷两大类。在陶瓷坯料中加入特别配方的无机材料，经过1360度左右高温烧结成型，从而获得稳定可靠的防静电性能，成为一种新型特种陶瓷，通常具有一种或多种功能，如：电、磁、光、热、声、化学、生物等功能;以及耦合功能，如压电、热电、电光、声光、磁光等功能。

二、特种陶瓷的制作工艺

成形方法与结合剂的选择

特种陶瓷成形方法有很多种，生产中应根据制品的形状选择成形方法，而不同的成形方法需选用的结合剂不同。常见陶瓷成形方法、结合剂种类及用量如下所示：

特种陶瓷成形方法、结合剂种类和用量

成形方法 结合剂举例 <;结合剂用量(质量%)

千压法聚乙烯醇缩丁醛等 1~5

浇注法 丙烯基树脂类 1~3

挤压法 甲基纤维素等 5~15

注射法 聚丙烯等 10~25

等静压法 聚羧酸铵等 0~3

结合剂可分为润滑剂、增塑剂、分散剂、表面活性剂(具有分散剂和润滑功能)等，为满足成形需要，通常采用多种有机材料的组合。选择结合剂，要考虑以下因素：

1)结合剂能被粉料润湿是必要条件。当粉料的临界表面张力(yoc)或表面自由能(yos)比结合剂的表面张力(yoc)大时，才能很好地润湿。

2)好的结合剂易于被粉料充分润湿，且内聚力大。当结合剂被粉料润湿时，在相互分子间发生引力作用，结合剂与粉料间发生红结合(一次结合)，同时，在结合剂分子内，由于取向、诱导、分散效果而产生内聚力(二次结合)。虽然水也能把杨料充分润湿，但水易挥发，分子量较小，内聚力小，不是好的结合剂。按各种有机材料内聚力大小顺序，用基表示可排列如下：

一CONH一>;-CONH2>;一COOH>;一OH>;-NO2>;-COOC2H5>;一COOCH5>;-CHO>=CO>;-CH3>= CH2>;-CH2

3)结合剂的分子量大小要适中。要想充分润湿，希望分子量小，但内聚力弱。随着分子量增大，结合能力增强。但当分子量过大时，围内聚力过大而不易被润湿，且易使坯体产生变形。为了帮助分子内的链段运动，此时要适当加入增塑剂，在其容易润湿的同时，使结合剂更加柔软，便于成形。

4)为保证产品质量，还需要防止从结合剂、原材料和配制工序混人杂质，使产品产生有害的缺陷。

在原料配制中，用粉碎、混合等机械方法和结合剂、分散剂配合，达到分散，尽可能不含有凝聚粒子。结合剂受到种类及其分子量，粒子表面的性质和溶剂的溶解性等影响，吸附在原料粒子表面上，通过立体稳 定化效果，起到防止粉末原料凝聚的作用。在成形工序中，结合剂给原料以可塑性，具有保水功能，提高成形体强度和施工作业性。一般来说，结合剂由于妨碍陶瓷的烧结，应在脱脂工序通过加热使其分解挥发掉。因此，要选用能够易于飞散除去以及不含有害无机盐和金属离子的有机材料，才能确保产品质量。

特种陶瓷的生产的生产过程是这样算起的，指从放入原料开始，到生产出陶瓷产品的全过程。特种陶瓷的生产过程一定严格的安照操作方法和生产步骤，否则就将会影响到特种陶瓷的产品质量，尤其是特种陶瓷的生产比普通陶瓷的生产更为严格，通常情况下陶瓷产品的生产过程包括三大步，第一步是坯料制造，第二步是坯体成型，那么第三步就是瓷器成型。那么今天关于特种陶瓷的制作工艺就介绍到这里。

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离心浇铸复合陶瓷管道

离心浇铸复合陶瓷管道是采用“自蔓燃高温合成-高速离心技术”制造的复合管材，在高温高速下形成均匀、致密且表面光滑的陶瓷层及过渡层。

贴片耐磨陶瓷管道

贴片耐磨陶瓷管道是用耐高温强力粘胶将氧化铝陶瓷片粘贴在管道内壁，经加温固化后形成牢固防磨层。制作工艺简单，成本较高,。使用温度一般不能超过100度,不适合管道

点焊装卡式耐磨陶瓷管道

点焊装卡式耐磨陶瓷管道是用耐高温强力粘胶将中间带孔的氧化铝陶瓷片粘贴在管道内壁，同时配合点焊工艺透过小孔将陶瓷牢固地焊接在钢管内壁。为保护焊点，上面再旋上陶瓷盖帽。每块瓷片不但互压互插，而且每块瓷都形成梯形角度，使瓷块之间紧密连接，无缝隙；当一圈的最后一块紧密嵌入后，瓷块之间形成360°的机械自锁力（这种技巧在几个世纪前就被运用在中国桥梁建筑工程上）。该种产品制作工艺相对复杂，制作周期较长，成本较高。

一体成型耐磨陶瓷管道

一体成型是将陶瓷管件整体烧制后，用特制填充料将其浇筑在钢管内部组装而成。该管道内壁光滑、密封性好，具有良好的耐磨、耐腐蚀性能。

全称陶瓷内衬复合钢管。

陶瓷钢管与传统的钢管、耐磨合金铸钢管、铸石管以及钢塑、钢橡管等有着本质性区别。陶瓷钢管外层是钢管，内层是刚玉。刚玉层维氏硬度高达100—1500（洛氏硬度为90-98），相当于钨钴硬金。耐磨性比碳钢管高20倍以上，它比通常粘接而成的刚玉砂轮性能优越得多。刚玉砂轮仍是各种磨床削淬火钢主要砂轮。陶瓷钢管中刚玉层可把刚玉砂轮磨损掉。陶瓷钢管抗磨损主要是靠内层几毫米厚的刚玉层,其莫氏硬度为9,仅次于金刚石和碳化硅，在所有氧化物中，它的硬度是最高的。

内衬陶瓷耐磨钢管是采用自蔓延高温合成——离心法制造的，陶瓷钢管中刚玉熔点为2045℃，刚玉层与钢层由于工艺原因结构特殊，应力场也特殊。在常温下陶瓷层受压应力，钢层受到拉应力，二者对立统一，成一个平衡的整体。只有温度升高到400℃以上，由于二者热膨胀系数不一样，热膨胀产生的新应力场和使陶瓷钢管中原来存在的应力场相互抵消，使陶瓷层与钢铁层两者处于自由平衡状态。当温度升高到900℃把内衬陶瓷耐磨钢管放入泠水内，反复浸泡多次，复合层不裂缝或崩裂，表现出普通陶瓷无可比拟的抗热冲击性能。这一性能在工程施工中大有用处，由于其外层是钢铁，加之内层升温也不崩裂，在施工中，对法兰、吹扫口、防爆门等能进行焊接，也可用直接焊接方法进行连接，这比耐磨铸石管、耐磨铸钢管、稀土耐磨钢管、双金属复合管、钢塑管、钢橡管在施工中不易焊接或不能焊接更胜一筹。内衬陶瓷耐磨钢管抗机械冲击性能也好，在运输、安装敲打以及两支架间自重弯曲变形时，复合层均不破裂脱落。

数十家火电厂实践表明：内衬陶瓷耐磨钢管抗磨损能力高，抗流体冲刷能力强。在一次风管中，弯管磨损最快，内衬陶瓷耐磨钢管弯管的耐磨性比厚壁的耐磨铸钢弯管提高5倍以上。

在实践中，内衬陶瓷耐磨钢管使用1-2年后打开观察并测量，复合层均无明显的磨损或脱落，在相同规格和单位长度的管道方面，内衬陶瓷耐磨钢管重量只有耐磨铸钢管或双金属复合管的1/2左右，其每米工程造价降低30-40%，只有铸石管和稀土耐磨钢管重量的2/5左右，每米工程造价降低20%以上。在腐蚀或高温场所下使用的内衬陶瓷耐磨钢管，其价格只有不锈钢管、镍钛管的几分之一。

流体管道输送不仅应用于电力行业、而且遍及冶金、煤炭、石油、化工、建材、机械等行业。当管道内输送磨削性大的物料时（如灰渣、煤粉、矿精粉、尾矿水泥等），都存在一个管道磨损快的问题，尤其是弯管磨损快；当管道内输送具有强烈腐蚀性气体、液体或固体时，都存在管道被腐蚀从而被很快破坏的问题；当管道内输送具有较高温度的物料时，存在着使用耐热钢管价格十分昂贵等问题。内衬陶瓷耐磨钢管的面市，这些问题均迎刃而解。