陶瓷材料成型.ppt

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1、陶瓷材料成型陶瓷材料成型定义：陶瓷材料的成型就是将制备好的坯料用各种不同的工艺方法制成具有一定形状和尺寸的坯件。成型后的坯体仅为半成品，还需要后续加工才能成为成品。成型工艺技术不仅直接影响到坯体的质量，而且间接影响到后续加工质量甚至成品的质量。陶瓷材料成型成型的类型成型的类型 1 1、浆料成型、浆料成型 干压成型干压成型 2 2、压制成型、压制成型 半干压成型半干压成型 将含有一定水分或添加剂的粉料填充到模型中，施加压将含有一定水分或添加剂的粉料填充到模型中，施加压力，使之成为具有一定形状和强度的陶瓷坯体力，使之成为具有一定形状和强度的陶瓷坯体 3 3、可塑成型、可塑成型陶瓷材料成型压制成型的

2、特点 生产过程简单，坯体收缩小，致密度高，产品尺寸精确，对粉料的可塑性要求不高。缺点：对形状复杂的制品难以成型。陶瓷材料成型粉料的致密化过程 随着压制过程的进行，粉料的致密过程可分为三个随着压制过程的进行，粉料的致密过程可分为三个阶段：阶段：第一阶段第一阶段 粉料受到压力后，颗粒之间发生相对位粉料受到压力后，颗粒之间发生相对位 移，移，颗粒相互靠拢，假颗粒破裂，坯体致密度迅速增加。颗粒相互靠拢，假颗粒破裂，坯体致密度迅速增加。第二阶段第二阶段 压力继续增加，颗粒位移量减少，此阶段致密度压力继续增加，颗粒位移量减少，此阶段致密度变化较小。变化较小。第三阶段第三阶段 压力超过某一值后颗粒间发生弹性

3、变形和脆性破压力超过某一值后颗粒间发生弹性变形和脆性破裂，坯体密度迅速增大。裂，坯体密度迅速增大。陶瓷材料成型坯体强度的变化 在坯体压制过程中坯体强度与压制力呈现规在坯体压制过程中坯体强度与压制力呈现规律变化。压制力较小会使坯体强度不够，压制力律变化。压制力较小会使坯体强度不够，压制力过大会造成动力浪费。过大会造成动力浪费。坯体强度成型压力陶瓷材料成型、坯体中空隙较多，强度很低、成型压力的增加使坯体致密度增加，随 着坯体致密度的增加，坯体强度迅速上升。、加压到一定程度后，坯体的空隙率基本上不再减小，坯体的强度也基本上不再上升。陶瓷材料成型增加坯体致密度的方法 、增大压制力 增大压制力可以减少空

4、隙率，但要结合生产实际，并且考虑到粉料性质和成品质量要求。、加入适量的添加剂。、增加加压次数和压制时间。陶瓷材料成型坯体中压力分布 在生产中常常会遇到压力分布不均的现象，在生产中常常会遇到压力分布不均的现象，即不同的部位受到到压力不等，因而导致坯体各即不同的部位受到到压力不等，因而导致坯体各部位的密度出现差异。压力分布不均可能会造成部位的密度出现差异。压力分布不均可能会造成产品变形甚至开裂。产品变形甚至开裂。产生原因：颗粒移动时，颗粒与颗粒之间以及颗粒与模壁颗粒移动时，颗粒与颗粒之间以及颗粒与模壁之间产生摩擦力，摩擦力的不均匀分布导致坯体之间产生摩擦力，摩擦力的不均匀分布导致坯体中压力分布不均

5、匀。中压力分布不均匀。陶瓷材料成型影响坯体致密度的因素影响坯体致密度的因素一、成型压力一、成型压力 施加于粉料上的压力主要消耗在克服粉料的阻施加于粉料上的压力主要消耗在克服粉料的阻力以及克服颗粒对模壁的摩擦力，所以成型压力力以及克服颗粒对模壁的摩擦力，所以成型压力的确定要依据粉料的组成和性质以及坯体的大小的确定要依据粉料的组成和性质以及坯体的大小和形状。和形状。二、加压方式二、加压方式 2.1 2.1 加压有单面加压、双面同时加压、双面先后加压有单面加压、双面同时加压、双面先后加压和六面加压等几种方式。在墙地砖生产中应加压和六面加压等几种方式。在墙地砖生产中应用前三种方式。用前三种方式。陶瓷材

6、料成型2.2加压速度对坯体质量有较大影响 开始加压时，压力应小些，以利于空气排出，然后短时间释放此压力。当用高压使颗粒紧密靠拢后，应该缓慢加压。坯体较厚，粉料较细，流动性较差时，宜减慢加压速度，延长保压时间。多次加压可以提高压力的均匀性陶瓷材料成型成型模具 金属模具，橡胶质模面。橡胶质模面的优点是橡胶具有弹性，可以避免对已成型坯体的损伤。陶瓷材料成型一车间压机技术参数：型号：型号：五菱五菱17001700型型压机最大压制力：压机最大压制力：17000KN17000KN模芯顶出力：模芯顶出力：210KN210KN动梁最大行程：动梁最大行程：140mm140mm立柱间距：立柱间距：1700mm17

7、00mm最大填料深度：最大填料深度：60mm60mm工作循环次数：工作循环次数：6060次次/min/min工作周期中加压次数工作周期中加压次数:1818次次/min/min整机重量：整机重量：46T46T陶瓷材料成型一车间压制工段部分技术参数1 1、粉料过筛：、粉料过筛：1010目目2 2、粉料水分：、粉料水分：6.36.36.8%6.8%两个仓以上混合使用两个仓以上混合使用3 3、压制参数、压制参数3.13.1平面立体：凹凸面平面立体：凹凸面坯重：坯重：116020g 116020g 厚度：厚度：8.18.18.2 mm 8.2 mm 压力压力:280bar:280bar3.23.2文化石

8、：文化石：坯重：坯重：142020g 142020g 厚度：厚度：5.5 mm 5.5 mm 压力压力:250bar:250bar3.33.3树皮纹：树皮纹：坯重：坯重：150020g 150020g 厚度：厚度：10.310.4 mm 10.310.4 mm 压力压力:280bar:280bar干燥基本理论知识干燥基本原理干燥基本原理干燥定义：排出坯体中水分的工艺过程称为干燥。干燥定义：排出坯体中水分的工艺过程称为干燥。坯体中所含水分的类型及其结合形式坯体中所含水分的类型及其结合形式1 1、化学结合水：物料矿物分子组成内的水分。又、化学结合水：物料矿物分子组成内的水分。又称结构水。干燥过程中

9、不能除去。称结构水。干燥过程中不能除去。2 2、吸附水：物料内存在很多毛细管，存在其内的、吸附水：物料内存在很多毛细管，存在其内的即为吸附水。即为吸附水。3 3、自由水：存在于物料表面的润湿水分以及孔隙、自由水：存在于物料表面的润湿水分以及孔隙中的水分。中的水分。干燥基本理论知识干燥原理：干燥的过程就是物理排水的过程。主要任务是排除自由水和部分吸附水。干燥时坯体中水分排除是通过坯体内外扩散完成的。外扩散：水分从坯体表面扩散到空气中的过程。内扩散：水分从坯体内部扩散到坯体表层的过程。干燥基本理论知识内外扩散的动力浓度差排除自由水的过程，坯体体积发生收缩；排除吸附水时，不发生收缩，不产生应力。干燥

10、基本理论知识干燥的过程干燥的过程干燥可以分为四个阶段：干燥可以分为四个阶段：升温阶段：含水率下降、干燥速度上升、坯体表升温阶段：含水率下降、干燥速度上升、坯体表面温度上升。面温度上升。等速干燥阶段：含水率下降、干燥速度不变、坯等速干燥阶段：含水率下降、干燥速度不变、坯体表面温度不变。体表面温度不变。降速干燥阶段：含水率下降、干燥速度下降、坯降速干燥阶段：含水率下降、干燥速度下降、坯体表面温度上升。体表面温度上升。平衡阶段：含水率不变、干燥速度为零。平衡阶段：含水率不变、干燥速度为零。干燥基本理论知识干燥方法：热空气干燥工频电干燥微波干燥红外干燥室式干燥隧道干燥链式干燥干燥基本理论知识干燥制度：干燥工艺过程中各项相关参数的确定。好的干燥制度是获得高质量干坯的基础。干燥制度主要包括坯体干燥各阶段的干燥速度、干燥介质湿度与温度、干燥介质流速与流量。干燥基本理论知识在实际生产中追求两个指标：一个是干燥效果，一个是干燥效率。在保证干燥效果的前提下，都希望能尽可能的提高干燥效率，但是由于生产设备和坯体自身性质等原因，干燥速度不能太快；如果干燥速度太快，容易产生内应力，应力过大，会使坯体变形甚至开裂。谢谢！谢谢！祝大家心情愉快！祝大家心情愉快！