及锋科技带你一文看懂陶瓷结构件制作工艺

在材料科学飞速发展的当下,陶瓷结构件凭借独特性能,在航空航天、电子信息等领域应用广泛。它究竟是如何制作的?下面就来一探究竟。

陶瓷结构件的独特优势

陶瓷结构件备受关注,关键在于其性能优异。它硬度高,耐磨性和耐切削性远超多数金属;能在高温环境下保持物理和化学性质稳定,常用于航空航天发动机、工业窑炉;化学稳定性好,耐腐蚀、耐酸碱,适用于化工、生物医疗等领域。

陶瓷结构件制作工艺全解析

原料准备

优质原料是制作高性能陶瓷结构件的基础。一般选用高纯度的氧化铝、氧化锆等陶瓷粉末,因其粒度、纯度和化学组成会影响产品性能,所以需要严格筛选、混合与预处理。

成型工艺

  • 干压成型:把加工后的陶瓷粉末放入模具施压成型,适合制作如陶瓷基板这类形状简单、尺寸较大的结构件,优点是生产效率高、成本低,缺点是难以制作复杂形状产品。

  • 等静压成型:针对形状复杂或对密度要求高的结构件,将陶瓷粉末装入弹性模具,放入高压容器,通过液体介质均匀施压压实成型。能得到密度均匀、性能良好的产品,但设备成本高,生产周期长。

  • 注射成型:制作高精度、复杂形状结构件时可选此方法。把陶瓷粉末与粘结剂混合成注射料,用注射机注入模具型腔成型。可大规模生产,尺寸精度高,但粘结剂去除过程复杂。

烧结工艺

成型后的陶瓷坯体需烧结才能获得所需性能。常见的烧结方法有:

  • 常压烧结:将坯体放入高温炉常压烧结,设备简单、成本低,但烧结时间长,产品密度和性能相对较低。

  • 热压烧结:烧结时施加压力,能降低烧结温度、缩短时间,提高产品密度和性能,适用于高性能结构件,不过设备昂贵,生产效率低。

  • 等静压烧结:融合等静压和烧结的优点,能获得密度均匀、性能优异的产品,常用于航空航天、电子信息领域关键零部件的制作。

加工与后处理

烧结后的陶瓷结构件还需进行加工和后处理。常见加工方法有切割、研磨、抛光,可精确控制尺寸和表面质量;后处理工艺有表面涂层、热处理等,能提高产品性能和使用寿命。

未来,科技进步将推动陶瓷结构件制作工艺不断创新完善,有望诞生高性能、低成本、复杂形状的产品,为社会发展贡献更大力量。只要精心把控制作工艺各环节,就能制造出满足需求的高性能产品,相信陶瓷结构件未来会在更多领域发光发热。若你对其感兴趣,欢迎在评论区留言讨论。


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