ʻEiwa mau kaʻina hana hoʻoheheʻe pololei o nā keramika zirconia

ʻEiwa mau kaʻina hana hoʻoheheʻe pololei o nā keramika zirconia
He kuleana ko ke kaʻina hana hoʻoheheʻe i ke kaʻina hana hoʻomākaukau holoʻokoʻa o nā mea seramika, a ʻo ia ke kī i ka hōʻoia ʻana i ka hilinaʻi o ka hana a me ka hana hou ʻana o nā mea seramika a me nā ʻāpana.
Me ka hoʻomohala ʻana o ke kaiāulu, ʻaʻole hiki i ke ʻano kuʻi lima kuʻuna, ke ʻano hana huila, ke ʻano grouting, a me nā mea ʻē aʻe o nā keramika kuʻuna ke hoʻokō hou i nā pono o ke kaiāulu hou no ka hana ʻana a me ka hoʻomaʻemaʻe ʻana, no laila ua hānau ʻia kahi kaʻina hana hoʻoheheʻe hou. Hoʻohana nui ʻia nā mea keramika maikaʻi ZrO2 i nā ʻano hana hoʻoheheʻe 9 e hiki mai ana (2 ʻano o nā ʻano maloʻo a me 7 ʻano o nā ʻano pulu):

1. Hoʻoheheʻe maloʻo

1.1 Kaomi maloʻo

Hoʻohana ke kaomi maloʻo i ke kaomi e kaomi i ka pauka keramika i loko o kekahi ʻano o ke kino. ʻO kona ʻano nui, ma lalo o ka hana o ka ikaika o waho, hoʻokokoke nā ʻāpana pauka kekahi i kekahi i loko o ka ʻōmole, a hui paʻa ʻia e ka friction kūloko e mālama i kahi ʻano. ʻO ka hemahema nui i nā kino ʻōmaʻomaʻo i kaomi maloʻo ʻia ʻo ia ka spallation, ʻo ia hoʻi ma muli o ka friction kūloko ma waena o nā pauka a me ka friction ma waena o nā pauka a me ka paia o ka ʻōmole, e hopena ana i ka nalowale o ke kaomi i loko o ke kino.

ʻO nā pōmaikaʻi o ke kaomi maloʻo, ʻo ia ka pololei o ka nui o ke kino ʻōmaʻomaʻo, maʻalahi ka hana, a kūpono hoʻi ke hoʻokō ʻana i ka hana mīkini; ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka nui o ka makū a me ka mea hoʻopaʻa i loko o ke kaomi maloʻo ʻōmaʻomaʻo, a liʻiliʻi ka emi ʻana o ka maloʻo a me ke ahi. Hoʻohana nui ʻia ia e hana i nā huahana me nā ʻano maʻalahi, a liʻiliʻi ka lakio hiʻohiʻona. ʻO ka hoʻonui ʻia o ke kumukūʻai hana i hoʻokumu ʻia e ka ʻaʻahu ʻana o ka mold ka hemahema o ke kaomi maloʻo.

1.2 Kaomi ʻana isostatic

ʻO ke kaomi ʻana o Isostatic kahi ʻano hana kūikawā i hoʻomohala ʻia ma ke kumu o ke kaomi maloʻo kuʻuna. Hoʻohana ia i ke kaomi hoʻoili wai e hoʻopili like i ke kaomi i ka pauka i loko o ka ʻōmole elastic mai nā ʻaoʻao a pau. Ma muli o ke kūlike o ke kaomi kūloko o ka wai, lawe ka pauka i ke kaomi like ma nā ʻaoʻao a pau, no laila hiki ke pale ʻia ka ʻokoʻa o ka nui o ke kino ʻōmaʻomaʻo.

Ua māhele ʻia ke kaomi ʻana o Isostatic i ke kaomi ʻana o ka ʻeke pulu isostatic a me ke kaomi ʻana o ka ʻeke maloʻo isostatic. Hiki i ke kaomi ʻana o ka ʻeke pulu isostatic ke hana i nā huahana me nā ʻano paʻakikī, akā hiki ke hana wale i kekahi manawa. Hiki i ke kaomi ʻana o ka ʻeke maloʻo isostatic ke hoʻokō i ka hana hoʻomau aunoa, akā hiki ke hana i nā huahana me nā ʻano maʻalahi e like me ke ʻano huinaha, poepoe, a me nā ʻāpana tubular. Hiki i ke kaomi ʻana o Isostatic ke loaʻa i kahi kino ʻōmaʻomaʻo like a mānoanoa, me ka emi ʻana o ke ahi a me ka emi ʻana o ke ahi ma nā ʻaoʻao a pau, akā he paʻakikī a pipiʻi nā lako, a ʻaʻole kiʻekiʻe ka pono o ka hana ʻana, a kūpono wale nō ia no ka hana ʻana i nā mea me nā koi kūikawā.

2. Hoʻokumu pulu

2.1 Hoʻopili ʻana i ka Grouting
Ua like ke kaʻina hana hoʻoheheʻe grouting me ka lipine casting, ʻo ka ʻokoʻa, ʻo ke kaʻina hana hoʻoheheʻe e komo pū ana me ke kaʻina hana dehydration kino a me ke kaʻina hana coagulation kemika. Hoʻopau ka dehydration kino i ka wai i loko o ka slurry ma o ka hana capillary o ka porous gypsum mold. ʻO ka Ca2+ i hana ʻia e ka hoʻoheheʻe ʻana o ka ʻili CaSO4 e hoʻonui i ka ikaika ionic o ka slurry, e hopena ana i ka flocculation o ka slurry.
Ma lalo o ka hana o ka maloʻo kino a me ka coagulation kemika, ua waiho ʻia nā ʻāpana pauka seramika ma ka paia ʻōpala gypsum. He kūpono ka grouting no ka hoʻomākaukau ʻana i nā ʻāpana seramika nui me nā ʻano paʻakikī, akā ʻo ke ʻano o ke kino ʻōmaʻomaʻo, me ke ʻano, ka nui, ka ikaika, a me nā mea ʻē aʻe, he haʻahaʻa, kiʻekiʻe ka ikaika o ka hana a nā limahana, a ʻaʻole kūpono no nā hana automated.

2.2 Hoʻolei make wela
ʻO ke ʻano o ka hoʻolei make wela, ʻo ia ke kāwili ʻana i ka pauka seramika me ka mea hoʻopaʻa (paraffin) ma kahi mahana kiʻekiʻe (60 ~ 100 ℃) e loaʻa ai ka slurry no ka hoʻolei make wela. Hoʻokomo ʻia ka slurry i loko o ka ʻōmole metala ma lalo o ka hana a ka ea i hoʻopaʻa ʻia, a mālama ʻia ke kaomi. Ma ka hoʻomaʻalili ʻana, ka hoʻoheheʻe ʻana e loaʻa ai kahi wax blank, ua dewax ʻia ka wax blank ma lalo o ka pale o kahi pauka inert e loaʻa ai kahi kino ʻōmaʻomaʻo, a ua sintered ke kino ʻōmaʻomaʻo ma ka mahana kiʻekiʻe e lilo i porcelain.

ʻO ke kino ʻōmaʻomaʻo i hoʻokumu ʻia e ka hoʻolei make wela he mau ana pololei, ʻano like o loko, emi ka ʻaʻahu ʻana o ka mold a me ka hana hana kiʻekiʻe, a kūpono ia no nā mea maka like ʻole. Pono e hoʻomalu pono ʻia ka mahana o ka slurry wax a me ka mold, inā ʻaʻole e hana ia ma lalo o ka injection a i ʻole deformation, no laila ʻaʻole kūpono no ka hana ʻana i nā ʻāpana nui, a he paʻakikī ke kaʻina hana puhi ʻelua-ʻanuʻu a kiʻekiʻe ka hoʻohana ʻana i ka ikehu.

2.3 Hoʻolei lipine
ʻO ke kāpili lipine ka hoʻohuihui piha ʻana i ka pauka seramika me ka nui o nā mea hoʻopaʻa organik, plasticizers, dispersants, a me nā mea ʻē aʻe e loaʻa ai kahi slurry viscous hiki ke kahe, e hoʻohui i ka slurry i ka hopper o ka mīkini hoʻolei, a hoʻohana i kahi scraper e kāohi i ka mānoanoa. Ke kahe nei ia i waho i ke kāʻei conveyor ma o ka nozzle hānai, a loaʻa ka ʻiliʻili blank ma hope o ka maloʻo ʻana.

He kūpono kēia kaʻina hana no ka hoʻomākaukau ʻana i nā mea kiʻiʻoniʻoni. I mea e loaʻa ai ka maʻalahi, hoʻohui ʻia ka nui o nā mea olaola, a pono e kāohi pono ʻia nā palena o ke kaʻina hana, inā ʻaʻole e maʻalahi ia e hana i nā hemahema e like me ka ʻili ʻana, nā kaha, ka ikaika kiʻiʻoniʻoni haʻahaʻa a i ʻole ka paʻakikī o ka ʻili ʻana. He mea ʻawaʻawa ka mea olaola i hoʻohana ʻia a e hoʻohaumia i ke kaiapuni, a pono e hoʻohana ʻia kahi ʻōnaehana ʻawaʻawa ʻole a emi iki paha ka ʻawaʻawa e like me ka hiki ke hōʻemi i ka haumia o ke kaiapuni.

2.4 Hoʻoheheʻe ʻia ʻana o ka gel
ʻO ka ʻenehana hoʻoheheʻe inikini gel kahi hana prototyping wikiwiki colloidal hou i hana mua ʻia e nā mea noiʻi ma Oak Ridge National Laboratory i ka hoʻomaka ʻana o nā makahiki 1990. Ma kona kumu, ʻo ia ka hoʻohana ʻana i nā hopena monomer organik e polymerize i loko o nā gels polymer-solvent ikaika kiʻekiʻe, i hoʻopili ʻia ma ka ʻaoʻao.

Hoʻolei ʻia kahi slurry o ka pauka seramika i hoʻoheheʻe ʻia i loko o kahi hopena o nā monomers organik i loko o kahi ʻōmole, a hoʻopili ʻia ka hui monomer e hana i kahi ʻāpana gelled. ʻOiai ʻo ka polymer-solvent i hoʻopili ʻia ma ka ʻaoʻao he 10%–20% (hapa nui) polymer wale nō, he mea maʻalahi ke wehe i ka solvent mai ka ʻāpana gel ma o kahi ʻanuʻu maloʻo. I ka manawa like, ma muli o ka pilina ʻaoʻao o nā polymers, ʻaʻole hiki i nā polymers ke neʻe me ka solvent i ka wā o ke kaʻina maloʻo.

Hiki ke hoʻohana ʻia kēia ʻano hana no ka hana ʻana i nā ʻāpana seramika hoʻokahi-pae a me nā hui pū ʻia, hiki ke hana i nā ʻāpana seramika ʻano paʻakikī, quasi-net-sized, a ʻo kona ikaika ʻōmaʻomaʻo he kiʻekiʻe e like me 20-30Mpa a ʻoi aku paha, hiki ke hana hou ʻia. ʻO ka pilikia nui o kēia ʻano hana, ʻo ia ka nui o ka emi ʻana o ke kino embryo i ka wā o ke kaʻina hana densification, kahi e alakaʻi maʻalahi ai i ka deformation o ke kino embryo; loaʻa i kekahi mau monomers organik ka pale ʻana o ka oxygen, kahi e hoʻoulu ai i ka ʻili a hāʻule; ma muli o ke kaʻina hana polymerization monomer organik i hoʻoulu ʻia e ka mahana, e alakaʻi ai i ka ʻoki ʻana o ka mahana i ke ola ʻana o ke kaumaha kūloko, kahi e haki ai nā blanks a pēlā aku.

2.5 Hoʻoheheʻe ʻana i ka hoʻopaʻa paʻa pololei
ʻO ka hoʻoheheʻe ʻana i ka hoʻopaʻa pololei ʻana he ʻenehana hoʻoheheʻe i hoʻomohala ʻia e ETH Zurich: ua hui piha ʻia ka wai solvent, ka pauka seramika a me nā mea hoʻohui organik e hana i ka electrostatically stabil, low-viscosity, high-solid-content slurry, hiki ke hoʻololi ʻia ma ka hoʻohui ʻana i ka Slurry pH a i ʻole nā ​​​​kemika e hoʻonui ai i ka electrolyte concentration, a laila ua hoʻokomo ʻia ka slurry i loko o kahi ʻōmole non-porous.

E kāohi i ka holomua o nā hopena kemika i ke kaʻina hana. Hoʻokō mālie ʻia ka hopena ma mua o ka hoʻoheheʻe ʻana i ka injection, mālama ʻia ka viscosity o ka slurry, a hoʻolalelale ʻia ka hopena ma hope o ka hoʻoheheʻe ʻana i ka injection, paʻa ka slurry, a hoʻololi ʻia ka slurry wai i kino paʻa. Loaʻa i ke kino ʻōmaʻomaʻo nā waiwai mechanical maikaʻi a hiki i ka ikaika ke hiki i 5kPa. Hoʻopau ʻia ke kino ʻōmaʻomaʻo, hoʻomaloʻo ʻia a sintered e hana i kahi ʻāpana keramika o ke ʻano i makemake ʻia.

ʻO kona mau pono, ʻaʻole pono a i ʻole he liʻiliʻi wale nō o nā mea hoʻohui organik (emi ma mua o 1%), ʻaʻole pono ke kino ʻōmaʻomaʻo e hoʻohemo i ka momona, like ka nui o ke kino ʻōmaʻomaʻo, kiʻekiʻe ka nui pili (55% ~ 70%), a hiki iā ia ke hana i nā ʻāpana keramika nui a paʻakikī. ʻO kona hemahema, he pipiʻi nā mea hoʻohui, a hoʻokuʻu pinepine ʻia ke kinoea i ka wā o ka hopena.

2.6 Hoʻoheheʻe ʻana i ka inikini
Ua hoʻohana lōʻihi ʻia ka hoʻoheheʻe ʻana i ka injection i ka hoʻoheheʻe ʻana i nā huahana plastik a me ka hoʻoheheʻe ʻana i nā ʻōmole metala. Hoʻohana kēia kaʻina hana i ka hoʻōla haʻahaʻa o nā mea ola thermoplastic a i ʻole ka hoʻōla wela kiʻekiʻe o nā mea ola thermosetting. Hoʻohuihui ʻia ka pauka a me ka mea lawe organik i loko o kahi lako hui kūikawā, a laila hoʻokomo ʻia i loko o ka ʻōmole ma lalo o ke kaomi kiʻekiʻe (ʻumi a hiki i nā haneli o MPa). Ma muli o ke kaomi hoʻoheheʻe nui, loaʻa i nā blanks i loaʻa nā ana pololei, ka laumania kiʻekiʻe a me ke ʻano paʻa; ʻo ka hoʻohana ʻana i nā lako hoʻoheheʻe kūikawā e hoʻomaikaʻi nui i ka pono o ka hana.

I ka hopena o nā makahiki 1970 a me ka hoʻomaka ʻana o nā makahiki 1980, ua hoʻopili ʻia ke kaʻina hana hoʻoheheʻe ʻana i ka hoʻoheheʻe ʻana o nā ʻāpana seramika. Hoʻomaopopo kēia kaʻina hana i ka hoʻoheheʻe plastik o nā mea ʻole ma ka hoʻohui ʻana i ka nui o nā mea organik, ʻo ia kahi kaʻina hana hoʻoheheʻe plastik seramika maʻamau. I ka ʻenehana hoʻoheheʻe ʻana i ka injection, me ka hoʻohana ʻana i nā mea ola thermoplastic (e like me ka polyethylene, polystyrene), nā mea ola thermosetting (e like me ka epoxy resin, phenolic resin), a i ʻole nā ​​​​polymers wai-soluble ma ke ʻano he mea hoʻopaʻa nui, pono e hoʻohui i kekahi mau nui o nā mea kōkua hana e like me nā plasticizers, lubricants a me nā mea hoʻopili e hoʻomaikaʻi i ka wai o ka hoʻokuʻu ʻana o ka injection seramika a hōʻoia i ka maikaʻi o ke kino i hoʻoheheʻe ʻia.

Loaʻa i ke kaʻina hana hoʻoheheʻe injection nā pono o ke kiʻekiʻe o ka automation a me ka nui pololei o ka blank molding. Eia nō naʻe, ʻo ka ʻike organik i loko o ke kino ʻōmaʻomaʻo o nā ʻāpana seramika i hoʻoheheʻe ʻia e like me 50vol%. He lōʻihi ka manawa, a hiki i kekahi mau lā a i nā ʻumi lā, e hoʻopau i kēia mau mea organik i ke kaʻina hana sintering ma hope, a he maʻalahi ke hana i nā hemahema maikaʻi.

2.7 Hoʻoheheʻe ʻia ʻana o ka inikini Colloidal
I mea e hoʻoponopono ai i nā pilikia o ka nui o nā mea olaola i hoʻohui ʻia a me ka paʻakikī o ka hoʻopau ʻana i nā pilikia i ke kaʻina hana hoʻoheheʻe kuʻuna, ua hāpai noʻeau ʻo Tsinghua University i kahi kaʻina hana hou no ka hoʻoheheʻe ʻana i ka hoʻoheheʻe ʻana i ka colloidal o nā keramika, a ua hoʻomohala kūʻokoʻa i kahi prototype hoʻoheheʻe ʻana i ka hoʻoheheʻe ʻana i ka slurry seramika ʻole.

ʻO ke kumu nui, ʻo ia ka hoʻohui ʻana i ka hoʻoheheʻe colloidal me ka hoʻoheheʻe injection, me ka hoʻohana ʻana i nā lako injection ponoʻī a me ka ʻenehana hoʻōla hou i hāʻawi ʻia e ke kaʻina hana hoʻoheheʻe solidification colloidal in-situ. Hoʻohana kēia kaʻina hana hou i ka liʻiliʻi ma mua o 4wt.% o nā mea organik. Hoʻohana ʻia kahi liʻiliʻi o nā monomers organik a i ʻole nā ​​​​​​hui organik i loko o ka hoʻokuʻu wai e hoʻoulu koke i ka polymerization o nā monomers organik ma hope o ka hoʻokomo ʻana i loko o ka mold e hana i kahi iwi pūnaewele organik, kahi e ʻōwili like ai i ka pauka seramika. I waena o lākou, ʻaʻole wale ka manawa o ka degumming e pōkole loa, akā ua hoʻemi nui ʻia ka hiki ke haki o ka degumming.

He ʻokoʻa nui ma waena o ka hoʻoheheʻe ʻana i nā keramika a me ka hoʻoheheʻe ʻana i nā colloidal. ʻO ka ʻokoʻa nui, ʻo ka mea mua no ke ʻano o ka hoʻoheheʻe ʻana i nā plastics, a ʻo ka mea hope no ka hoʻoheheʻe ʻana i nā slurry, ʻo ia hoʻi, ʻaʻohe plasticity o ka slurry a he mea ʻole ia. No ka mea, ʻaʻohe plasticity o ka slurry i ka hoʻoheheʻe ʻana i nā colloidal, ʻaʻole hiki ke hoʻohana ʻia ka manaʻo kuʻuna o ka hoʻoheheʻe ʻana i nā keramika. Inā hui pū ʻia ka hoʻoheheʻe ʻana i nā colloidal me ka hoʻoheheʻe ʻana i nā injections, hoʻokō ʻia ka hoʻoheheʻe ʻana i nā mea keramika ma o ka hoʻohana ʻana i nā lako injection ponoʻī a me ka ʻenehana hoʻōla hou i hāʻawi ʻia e ke kaʻina hana hoʻoheheʻe colloidal in-situ.

ʻOkoʻa ke kaʻina hana hou o ka hoʻoheheʻe ʻana i ka colloidal o nā keramika mai ka hoʻoheheʻe colloidal maʻamau a me ka hoʻoheheʻe ʻana i ka injection kuʻuna. ʻO ka pōmaikaʻi o kahi kiʻekiʻe o ka automation molding he sublimation qualitative o ke kaʻina hana hoʻoheheʻe colloidal, ka mea e lilo i manaʻolana no ka ʻoihana ʻana o nā keramika ʻenehana kiʻekiʻe.