陶瓷材料作为一种难加工材料，进行机械加工时候要注意哪些问题
耐磨、 耐高温和耐腐蚀等特性, 而被日益广泛地应用于电子、机械、冶金、化工及航空航天等领域中。但由于工 程陶瓷具有很高的硬度和较大的脆性,给其成形加工带了很大的困难。 机械磨削是目前最常用的工程陶瓷加工方法,该加工方法需用昂贵的金刚石 砂轮和高刚度的磨床,加工成本高、 效率低,且磨削时砂轮和工件之间存在强烈的 作用力,易使工件表面产生微裂纹而降低零件的使用寿命。 为此,人们开展了绝缘 工程陶瓷的激光加工、超声加工、电火花加工、等离子弧加工、磁力研磨,以及 相关的相复合加工等技术,并取得了较大的研究进展【4】。
1、激光加工工程陶瓷
目前国内外学者对陶瓷材料激光加工技术的研究主要集中在打孔、切割、划 线和型腔加工等方面。洪蕾等人用自行研制的机械斩光盘调Q CO2，冲激光器对 Si3N4 陶瓷切割试验表明,在高峰值能量(≥15 kW) 、短脉冲宽度(1μs) 、高脉 冲频率(20kHz) 和适当的平均功率(300 W) 条件下,采用高速(>220 mm/ s) 多次 重复走刀切割工艺,可以得到无裂纹的精细切口。陈可心等人采用0.25 MPa 氧气 作辅助气体,用800 W 的连续波CO2 激光在厚度13.5 mm 的氮化硅陶瓷上加工出 了直径0.72 mm的无损伤深孔,深径比达18.75Tsai Chwan2Huei 等人提出 了基于裂纹加工单元的激光铣削方法,他们采用CO2 和Nd : YAG激光器对Al2O3 陶瓷进行了基于裂纹加工单元的激光铣削加工,并在Al2O3 陶瓷零件上加工出了 形状较复杂的型腔。研究结果表明,采用该方法进行激光铣削所需要的功率比通 常的方法低。Henry Matt等人对TBC 陶瓷、聚晶金刚石、硬质合金和不锈钢等材 料的激光铣削工艺进行了试验研究。
为把激光加工技术更好地应用于陶瓷加工中,人们还探讨了激光预热辅助切 削或磨削等方法,其目的是增强陶瓷被加工部位的韧性,以达到降低切削或磨削 力、提高加工效率和质量等目的。I. D.Marinescu 等人对Al2O3 、Ferrite 、 ZrO2 和Si3N4 4 种材料进行了激光预热磨削试验,发现激光预热磨削不仅能减 少磨削过程中温度的影响作用,而且还能降低陶瓷的硬度, 增大去除量而不引起 磨削裂纹。美国Purduce 大学的C. J . Rozzi 等人对激光辅助切削工程陶瓷技 术进行了研究,建立了激光辅助切削ZrO2 、 Si3N4 等陶瓷瞬时三维温度场 传递的物理、数学模型,并总结出了相应的加工规律。
2、超声加工工程陶瓷
与电火花加工、电解加工、激光加工等特种加工技术相比,超声加工既不依 赖于材料的导电性,又没有热物理作用,加工后工件表面无组织改变、 残余应力及 烧伤等现象等发生加工过程中宏观作用力小,适合于加工不导电工程陶瓷。 T. B. THOE 等人对超声加工Al2O3 、ZrO2 、SiC等陶瓷的工艺规律和加工 机理进行了研究,给出了的研究结果,并用超声加工技术在Si3N4陶瓷上加工出了 航空航天用的涡轮叶片。
研究资料表明， 采用超声磨削工程陶瓷时,当磨削深度小于某临界值时,工程 陶瓷的去除机理与金属磨削相似,工件材料在磨刃的作用下通过塑性流动形成切 屑,避免了较深变质层的形成,塑性磨削可以获得Ra <0. 01 μm 的表面质量。超 声磨削工程陶瓷的优点是加工效率比普通磨削高一倍以上,可采用较大的磨削用 量,能有效防止砂轮堵塞,减少砂轮的修整时间。
3、电火花加工工程陶瓷
在用电火花工艺加工工程陶瓷方面,日本长冈技术科学大学福泽康与丰田工 业大学毛利尚武的研究成果最具有代表性,他们提出了用辅助电极的方法加工绝 缘陶瓷材料。 该方法是利用放置在陶瓷表面的金属辅助电极被击穿放电时的熔化 和碳化等作用,来形成绝缘陶瓷表面的导电层以进行电火花加工的。 此后,他们又 探讨了采用物理蒸汽沉积TiN 来形成绝缘陶瓷表面导电层的电火花加工方法,以 及用廉价的石墨胶体溶液涂敷在工件表面,经过烘干等工序形成辅助电极的方 法。 Apiwat Muttamara 等人用普通电火花成形机和辅助电极电火花加工系统相 结合,以直径45μm 铜钨电极在0. 3 mm 厚的Si3N4 陶瓷工件上成功地加工出了 直径55μm 的微孔。
4、电解电火花复合加工
绝缘工程陶瓷电解电火花复合加工时,工具电极和辅助电极分别接电源的 负、 正极,工作液为电解液,由电解液的导电作用和电化学反应来形成火花放电的条件,达到放电蚀除加工的目的。 刘永红等人提出了绝缘陶瓷材料的充气电解电火花复合加工方法,研究结果 表明该加工方法具有生产率高和能耗小等优点。B. Bhattacharyya 等人使用 NaOH 溶液作电解液对高纯Al2O3 的加工试验发现,加工电压越高材料去除速度 越高,但微裂纹和其他缺陷也相应增加电解液浓度越高材料去除率越高,但过切 现象也越严重。
试验显示能够同时获得较高材料去除率和尺寸精度的加工参数为: 加工电压80 V 左右,电解液是NaOH 质量分数为40 %的溶液。另外,工具电极的尖 端形状也是影响电解电火花复合加工的一个重要因素,端部为锥形尖端形状的电 极要比端部为圆柱形的加工效果好。
5、等离子弧切割
等离子弧切割可加工所有导电材料,生产成本低、切割速度快、生产率高。 对于非金属可以采用非转移型等离子弧进行切割,非转移型等离子弧在切割时阳 极斑点在喷嘴上,大量热能经水冷散失,因此能量利用率低。 由于受弧柱形态及温 度场分布限制,该加工技术很难胜任较大厚度工件的切割。
大连理工大学进行了 绝缘陶瓷材料附加阳极等离子弧切割技术的研究工作,其基本原理是在被加工陶 瓷件下方设置一个附加电极,利用阴极与附加电极之间产生的等离子弧进行切割 加工。他们用该方法对6 mm 厚的Al2O3 陶瓷板进行了切割试验,得到了上口宽 5. 0 mm , 下口宽4. 7 mm , 切口角2. 9°的光滑切口。
做陶瓷生产需要用到以下设备：
电动搅拌机、粘度计、快速水分测定仪、升降式高温坩埚炉，热处理晶化炉，快速凝固设备、多功能混合机，高速分散机，离心机、实验电炉、小型混捏机，影像式高温烧结性能测试仪等。
其他的还要根据您具体的陶瓷产品而定。
新型陶瓷原料介绍
它除了用传统陶瓷用的矿物原料外，还有：
1、氧化物原料
a、 氧化铝：它是新型陶瓷制品中使用最为广泛的原料之一，具有一系列优良性能。此外,它也是高温耐火材料、磨料、磨具、激光材料及氧化铝宝石等的重要原料。
b、 氧化锆：它是高温结构陶瓷、电子陶瓷和耐火材料的重要原料。
c、 二氧化钛：它是制造电容器陶瓷、热敏陶瓷和压电陶瓷等制品的重要原料。
d、 氧化铍:它是高导热性新型陶瓷的重要原料。
e、 三氧化二铁：它是强磁性材料的重要原料。
f、 二氧化锡：广泛用于电子陶瓷中。
g、 氧化锌：它可以使陶瓷材料的机械和电性能得到改善。
h、 氧化镍：应用于热敏陶瓷中。
i、 氧化铅：在新型陶瓷中主要用作合成PbTiO3、Pb(Zr、Ti)O3以及Pb(Mg1/3、Nb2/3)O3的主要原料。
j、 五氧化二铌：在电子陶瓷工业中它用途很广，如用作制造铌镁酸铅低温烧结独石电容器，铌酸锂单晶等的主要原料，同时还可作为改性添加剂。
k、 锰的氧化物：如制作湿度传感器、过热保护器等。
l、 氧化铬：用作气敏元件、气体警报器的配料中。
m、 氧化钴：应用于聚光材料等方面。
2、复合氧化物原料
a、 钛酸盐：主要有BaTiO3、SrTiO3、CaTiO3、MgTiO3和PbTiO3等。BaTiO3是压电、铁电陶瓷的重要原料。
b、 锆酸盐：主要有BaZrO3和SrZrO3等。应用于磁芯、振荡器等。
c、 锡酸盐：主要有BaSnO3、CaSnO3、InSnO3、CaSnO3、NiSnO3和PbSnO3，如CaSnO3用作于电容器中。
d、 铌酸盐：主要有LiNbO3和KnbO3。
e、 锑酸盐：主要有BaSb2O6、PbSb2O6和MgSb2O6等。
f、 铝酸盐:主要有MgAl2O4。
g、 铝硅酸盐：主要有3Al2O3o2SiO2。
3、稀土氧化物原料，如：Yb2O3、Tu2O3、Nd2O3、Ce2O3、La2O3等。
4、非氧化物原料
a、碳化物
（1） 碳化钛：做刀具等。
（2） 碳化硼：它是金属陶瓷、轴承、车刀等的制作材料。
（3） 碳化硅：利用SiC具有导电性，可用以制造高温电炉用的电热材料及半导体材料。碳化硅的硬度高，耐磨性能好，研磨性能好，并有抗热冲击性，抗氧化等性能，是非常重要的研磨材料。还可用来作为火箱发动机尾喷管和燃烧室的材料，以及高温作业下的涡轮机主动轮、轴承和叶片等零件。
b、 氮化物
（1） 氮化硼：它的耐热性、耐热冲击和高温强度都很高，而且能加工成各种形状，因此被广泛用作各种熔融体的加工材料。氮化硼的粉末和制品有良好的润滑性，可作金属和陶瓷的填料，制成轴承。另外它是陶瓷材料中比重最小的材料，因此作飞行和结构材料是非常有利的。
（2） 氮化铝：它具有优良的电绝缘性和介电性。
（3） 氮化硅：它的制品能耐各种非金属溶液的侵蚀，可以用作坩锅、热电偶保护管、炉材、金属熔炼炉或热处理的内衬材料。它又是绝缘体和介电体，能应用于集成电路中，此外，氮化硅的硬度高，可以用作研磨材料，它的耐热冲击大，是制造火箭喷嘴和透平叶片的合适材料。
c、 硼化物
(1) 硼化锆：以硼化锆为基的耐火材料，可以抵抗融熔锡、铅、铜、铝等金属的侵蚀，所以可作为冶炼各种金属的铸模、坩埚、盘器等。ZrB12具有较好的热稳定性，用它制成的连续测温热电偶套管，可在熔融的铁水中使用10-15小时，在熔融的钢水中(1700℃)连续使用数小时，在熔融的黄铜和紫铜中使用100小时。
d、 硅化物
如二硅化钼，可以在空气中温度达1700℃时继续使用数千小时，因此在超音速飞机、火箭、导弹、原子能工业中都有广泛的用途
建筑工程材料种类可分为结构材料、装饰材料和某些专用材料。结构材料包括木材、竹材、石材、水泥、混凝土、金属、砖瓦、陶瓷、玻璃、工程塑料、复合材料等；装饰材料包括各种涂料、油漆、镀层、贴面、各色瓷砖、具有特殊效果的玻璃等；专用材料指用于防水、防潮、防腐、防火、阻燃、隔音、隔热、保温、密封等。
建筑中的构配件一般指的是混凝土和钢制的配件，如混凝土过梁、楼板、窗台板等，钢制的预埋件、栏杆等。一般建筑中的原材指、砖、水泥、钢筋等。设备构配件，一般指的是配件如，脚手架，建筑施工用的管螺纹调节器、建筑用拉杆、三角建筑支架，钢筋接头等。
建筑工程设备包括很多种类，举一些常规的设备如：电焊机，卷扬机，弯曲机，切断机，注浆机，搅拌机，闪光对焊机，冲孔机，抛光机，电动锯等等。
扩展资料：
常见建材：
1、洁具。水龙头、浴室柜、淋浴房、坐便器、立柱盆、花洒浴、缸浴、巾架、小便斗、蹲便器、拖把槽、桑拿设备、卫浴配件。
2、陶瓷。外墙砖瓷片、内墙地砖、广场马赛克、琉璃瓦、陶瓷模具、陶瓷原料、陶瓷机械。
3、涂料。乳胶漆、水性漆、纳米漆、木器涂料通用涂料、汽车涂料、建筑涂料、船舶涂料、轻工涂料、防腐涂料、油漆、聚酯漆、木器漆、硝基漆、聚氨酯漆、防锈漆、防水油漆、防火漆、桥梁漆。
4、石材。荒料地板、 环境装饰、石雕、石材家具、 异形工艺、墓碑石、石材机械。
5、厨具。橱柜、灶具油烟机、燃气具、 厨房电器、消毒柜、 烘烤设备 、水槽、洗涤、洗碗机、炉具配件。
参考资料来源：百度百科—建筑施工设备
参考资料来源：百度百科—建材
