tin tức

Trang chủ / Tin tức / Tin tức ngành / Đọc các bí mật về đúc, thiêu kết và kiểm soát hình dạng của zirconia và silicon nitride trong một bài viết

Đọc các bí mật về đúc, thiêu kết và kiểm soát hình dạng của zirconia và silicon nitride trong một bài viết


2026-05-21



1. Quy trình cơ bản của quy trình sản xuất gốm sứ công nghiệp

Sản xuất gốm sứ công nghiệp (còn gọi là gốm sứ cao cấp hoặc gốm kỹ thuật) là một quy trình nghiêm ngặt nhằm chuyển đổi bột phi kim loại vô cơ rời thành các bộ phận chính xác có độ bền cao, chống mài mòn, chịu nhiệt độ cao hoặc các đặc tính điện đặc biệt. . Quy trình sản xuất cốt lõi tiêu chuẩn của nó thường bao gồm những điều sau đây Năm giai đoạn chính.

  1. Chuẩn bị bột Trộn chính xác các nguyên liệu thô có độ tinh khiết cao. Để bột có tính lưu động và lực liên kết tốt trong quá trình đúc tiếp theo, cần thêm một lượng thích hợp chất kết dính hữu cơ, chất bôi trơn và chất phân tán. Sau khi trộn và sấy phun bằng máy nghiền bi hiệu suất cao, bột dạng hạt có phân bố kích thước hạt đồng đều sẽ được tạo ra.
  2. Hình thành cơ thể xanh Theo hình dạng hình học và quy mô sản xuất hàng loạt của sản phẩm, bột hạt được ép hoặc bơm vào khuôn thông qua các phương tiện cơ học. Các phương pháp đúc chính bao gồm ép khô và ép đẳng tĩnh lạnh ( CIP ), ép phun gốm ( CIM ) và đúc băng.
  3. Xử lý và gỡ lỗi xanh Thân xanh hình thành có chứa một lượng lớn chất kết dính hữu cơ. Trước khi thiêu kết chính thức, nó phải được đặt trong lò nung và nung nóng từ từ trong không khí để gây ra nhiệt phân hoặc bay hơi (tẩy dầu mỡ). Độ cứng của thân xanh sau khi gỡ rối thấp và dễ dàng thực hiện gia công cơ khí sơ bộ như khoan và cắt.
  4. Thiêu kết nhiệt độ cao Đây là một bước quan trọng để đạt được các tính chất cơ học cuối cùng của gốm. Phần thân xanh đã được khử liên kết được đặt vào lò thiêu kết ở nhiệt độ cao. Sự chuyển khối và liên kết xảy ra giữa các hạt. Các lỗ chân lông được thải ra dần dần. Vật thể xanh trải qua quá trình co rút thể tích nghiêm trọng và cuối cùng đạt được sự cô đặc lại.
  5. Gia công và kiểm tra chính xác Vì gốm sau khi nung kết có độ cứng cực cao (thường chỉ đứng sau kim cương) và có mức độ biến dạng thiêu kết nhất định, nên nếu muốn đạt được dung sai kích thước ở cấp độ micron hoặc độ nhám bề mặt ở cấp độ gương, chúng phải được xử lý cứng và chính xác thông qua bánh mài kim cương và bột mài, và cuối cùng là kiểm tra chất lượng toàn diện thông qua các thiết bị có độ chính xác cao như tọa độ ba chiều.

2. So sánh đặc tính quá trình giữa oxit zirconi và silicon nitrit

Trong số các loại gốm sứ kết cấu tiên tiến hiện đại, zirconia và silicon nitride Hai hệ thống được đại diện. Trước đây là loại gốm oxit điển hình có độ dẻo dai và tính thẩm mỹ cao; silicon nitrit Nó là loại gốm không oxit có liên kết cộng hóa trị cao và có hiệu suất tuyệt vời về độ cứng, độ ổn định sốc nhiệt và môi trường nhiệt độ cực cao. Sau đây là so sánh các thông số quy trình sản xuất chính của cả hai.

Kích thước quy trình

Gốm sứ Zirconia (ZrO₂)

silicon nitrit陶瓷 (Si₃N₄)

cổ điển nhiệt độ thiêu kết bằng cấp

1350°C - 1500°C Quá trình cô đặc có thể được hoàn thành trong môi trường không khí có áp suất bình thường và chi phí thiết bị thấp.

1700°C - 1850°C Nitơ áp suất cao (1-10 MPa) phải được đưa vào quá trình thiêu kết áp suất không khí để ngăn chặn sự phân hủy ở nhiệt độ cao.

Kiểm soát độ co của đường dây

20% - 22% (lớn và ổn định) Mật độ đóng gói bột là đồng đều và việc tính toán hệ số khuếch đại khuôn cực kỳ đều đặn.

15% - 18% (tương đối nhỏ nhưng có tính biến động cao) Bị ảnh hưởng bởi tốc độ khuếch tán và thay đổi pha của phụ gia pha lỏng, công nghệ kiểm soát kích thước gặp khó khăn.

Thay đổi pha và hiệu ứng âm lượng

Có căng thẳng thay đổi giai đoạn Khi làm mát, pha tứ giác chuyển thành pha đơn tà với độ giãn nở thể tích từ 3% -5% và cần đưa vào các chất ổn định như oxit yttrium để ngăn ngừa nứt.

Sửa đổi thay đổi pha Trong quá trình thiêu kết, pha α chuyển thành pha β, tạo thành cấu trúc tinh thể cột lồng vào nhau, có thể cải thiện đáng kể độ dẻo dai của ma trận.

Quá trình đúc chính thống

Ép khô/ép đẳng nhiệt lạnh, ép phun gốm (CIM) Bột có mật độ cao, tính lưu động tốt, dễ nén và sản xuất hàng loạt các hình dạng đặc biệt.

Ép đẳng tĩnh lạnh (CIP), đúc khuôn Mật độ nội tại của bột thấp, mịn và khó nén nên thường sử dụng CIP áp suất cao đa hướng.

��Mẹo sản xuất bến bãi công nghiệp: Tâm điểm sản xuất gốm sứ công nghiệp nằm ở Sự phù hợp hoàn hảo giữa 'đường cong nhiệt độ-thời gian' và 'bù độ co ngót'. Khó khăn của zirconia chủ yếu nằm ở giai đoạn mài siêu cứng sau khi thiêu kết (tổn thất dụng cụ cao và hiệu quả thấp); trong khi rào cản cốt lõi của silicon nitride nằm ở quy trình thiêu kết ép đẳng tĩnh nóng/áp suất không khí ở nhiệt độ cực cao và công thức bí mật của chất hỗ trợ thiêu kết để chuyển khối pha lỏng liên kết cộng hóa trị có điểm nóng chảy thấp.