nyheder

Hjem / Nyheder / Industri nyheder / Læs hemmelighederne bag støbning, sintring og formkontrol af zirconia og siliciumnitrid i én artikel

Læs hemmelighederne bag støbning, sintring og formkontrol af zirconia og siliciumnitrid i én artikel


2026-05-21



1. Grundlæggende proces af industriel keramisk produktionsproces

Produktionen af industriel keramik (også kendt som avanceret keramik eller ingeniørkeramik) er en streng proces med at omdanne løse uorganiske ikke-metalliske pulvere til præcisionsdele med høj styrke, slidstyrke, høj temperaturbestandighed eller specielle elektriske egenskaber. . Dens standard kernefremstillingsproces omfatter normalt følgende Fem hovedstadier.

  1. Tilberedning af pulver Bland præcist rene råvarer. For at få pulveret til at have god flydeevne og bindekraft ved efterfølgende støbning, er det nødvendigt at tilsætte en passende mængde organisk bindemiddel, smøremiddel og dispergeringsmiddel. Efter højtydende kuglemølleblanding og spraytørring fremstilles et granuleret pulver med ensartet partikelstørrelsesfordeling.
  2. Grøn krop danner I henhold til produktets geometriske form og masseproduktionsskala presses eller sprøjtes det granulerede pulver ind i formen ved hjælp af mekaniske midler. De vigtigste støbemetoder omfatter tørpresning og kold isostatisk presning ( CIP ), keramisk sprøjtestøbning ( CIM ) og båndstøbning.
  3. Grøn forarbejdning og afbinding Den dannede grønne krop indeholder en stor mængde organiske bindemidler. Før formel sintring skal den placeres i en afbindingsovn og langsomt opvarmes i luften for at forårsage pyrolyse eller fordampning (affedtning). Hårdheden af ​​det grønne legeme efter afbinding er lav, og det er let at udføre indledende mekanisk bearbejdning såsom boring og skæring.
  4. Højtemperatursintring Dette er et kritisk skridt for at opnå de endelige mekaniske egenskaber af keramikken. Det frigjorte grønne legeme placeres i en højtemperatursintringsovn. Masseoverførsel og binding sker mellem kornene. Porerne udtømmes gradvist. Den grønne krop gennemgår kraftig volumenkrympning og opnår til sidst fortætning.
  5. Præcisionsbearbejdning og inspektion Da keramik efter sintring har ekstrem høj hårdhed (normalt kun næst efter diamant) og har en vis grad af sintringsdeformation, skal de, hvis de ønsker at opnå dimensionelle tolerancer på mikronniveau eller overfladeruhed på spejlniveau, være hårdt angivet og præcisionsbearbejdet gennem diamantslibeskiver og slibepastaer, og endelig omfattende koordinationsinstrumenter som f.eks.

2. Sammenligning af proceskarakteristika mellem zirconiumoxid og siliciumnitrid

Blandt moderne avanceret strukturel keramik, zirconia og siliciumnitrid To systemer er repræsenteret. Førstnævnte er en typisk oxidkeramik med fremragende høj sejhed og æstetik; siliciumnitrid Det er en non-oxid keramik med høj kovalent binding og har fremragende ydeevne i hårdhed, termisk chok stabilitet og ekstrem høj temperatur miljø. Det følgende er en sammenligning af de vigtigste produktionsprocesparametre for de to.

Proces dimension

Zirconia Keramik (ZrO₂)

siliciumnitrid陶瓷 (Si₃N₄)

klassisk sintringstemperatur Grad

1350°C - 1500°C Fortætning kan fuldføres under normal trykluftatmosfære, og udstyrsomkostningerne er lave.

1700°C - 1850°C Højtryksnitrogen (1-10 MPa) skal indføres til lufttrykssintring for at hæmme nedbrydning ved høj temperatur.

Linjekrympningskontrol

20% - 22% (stor og stabil) Pulverpakningsdensiteten er ensartet, og beregningen af formforstærkningsfaktoren er ekstremt regelmæssig.

15 % - 18 % (relativt lille, men meget flygtig) Påvirket af diffusions- og faseændringshastigheden af flydende faseadditiver er størrelseskontrolteknologi vanskelig.

Faseændringer og volumeneffekter

Der er faseændringsstress Ved afkøling omdannes den tetragonale fase til den monokliniske fase med en volumenudvidelse på 3%-5%, og stabilisatorer såsom yttriumoxid skal indføres for at forhindre revnedannelse.

Modifikation af faseskift Under sintring omdannes α-fasen til β-fasen og danner en sammenflettet søjleformet krystalstruktur, som kan forbedre matrixens sejhed betydeligt.

Mainstream støbeproces

Tørpresning/kold isostatisk presning, keramisk sprøjtestøbning (CIM) Pulveret har høj densitet, god flydeevne, nem komprimering og masseproduktion af specielle former.

Kold isostatisk presning (CIP), støbning Pulverets iboende densitet er lav, luftig og svær at komprimere, så flervejs højtryks-CIP bruges ofte.

��Tip til industriel landingsproduktion: Hjertet af industriel keramikfremstilling ligger i Perfekt pasform mellem 'temperatur-tidskurve' og 'krympekompensation'. Vanskeligheden ved zirconia ligger hovedsageligt i det superhårde slibetrin efter sintring (højt værktøjstab og lav effektivitet); mens kernebarrieren for siliciumnitrid ligger i dets strenge ultrahøje temperatur lufttryk/varm isostatisk presning sintringsproces og den fortrolige formel for sintringshjælpemidler til lavt smeltepunkt kovalent binding flydende fase masseoverførsel.