ʻEiwa mau kaʻina hana hoʻoheheʻe ʻia o nā seramika zirconia

ʻEiwa mau kaʻina hana hoʻoheheʻe ʻia o nā seramika zirconia
ʻO ke kaʻina hana hoʻoheheʻe he mea pili i ke kaʻina hoʻomākaukau holoʻokoʻa o nā mea seramika, a ʻo ia ke kī e hōʻoia 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 kuʻuna kuʻuna lima, ke ʻano huila, ke ʻano grouting, a me nā mea ʻē aʻe o nā ceramics kuʻuna, ʻaʻole hiki ke hoʻokō hou i nā pono o ke kaiāulu hou no ka hana ʻana a me ka hoʻomaʻemaʻe, no laila ua hānau ʻia kahi kaʻina hana hou.Hoʻohana nui ʻia nā mea seramika maikaʻi ʻo ZrO2 i nā ʻano 9 o nā kaʻina hana hoʻoheheʻe (2 ʻano o nā ʻano maloʻo a me 7 mau ʻano o nā ʻano wai):

1. Molo maloo

1.1 Ke kaomi maloʻo

Hoʻohana ka paʻi maloʻo i ke kaomi e kaomi i ka pauda keramika i kekahi ʻano o ke kino.ʻO kona kumu ma lalo o ka hana o ka ikaika o waho, hoʻokokoke nā ʻāpana pauka i kekahi i kekahi i loko o ka mold, a ua hui pū ʻia e ka friction kūloko e mālama i kekahi ʻano.ʻO ka hemahema nui o nā kino ʻōmaʻomaʻo maloʻo, ʻo ia ka spallation, ʻo ia ke kumu o ke kuʻekuʻe o loko ma waena o nā pauka a me ka ʻae ʻana ma waena o nā pauka a me ka pā mold, e hopena ai i ka poho kaomi i loko o ke kino.

ʻO nā mea maikaʻi o ka paʻi maloʻo ʻo ia ka pololei o ka nui o ke kino ʻōmaʻomaʻo, maʻalahi ka hana, a maʻalahi hoʻi e ʻike i ka hana mechanized;ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka maʻamau a me ka mea hoʻopaʻa i ka kaomi maloʻo ʻōmaʻomaʻo, a liʻiliʻi ka hoʻomaloʻo ʻana a me ke kī ʻana.Hoʻohana nui ʻia ia e hana i nā huahana me nā ʻano maʻalahi, a liʻiliʻi ka lakene hiʻohiʻona.ʻO ka piʻi ʻana o ke kumukūʻai hana ma muli o ka ʻaʻahu mold ka hemahema o ke kaomi maloʻo.

1.2 Ke kaomi isostatic

ʻO ke kaomi Isostatic kahi ʻano hana hana kūikawā i hoʻomohala ʻia ma ke kumu o ke kaomi maloʻo kuʻuna.Hoʻohana ʻo ia i ke kaomi hoʻoili wai e hoʻopili pono i ke kaomi i ka pauka i loko o ka mold elastic mai nā ʻaoʻao āpau.Ma muli o ka paʻa ʻana o ke kaomi kūloko o ka wai, ua like 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.

Hoʻokaʻawale ʻia ka paʻi isostatic i loko o ka ʻeke ʻeke isostatic kaomi a me ke kaomi isostatic ʻeke maloʻo.Hiki i ke kaomi isostatic ʻeke pulu ke hana i nā huahana me nā ʻano paʻakikī, akā hiki ke hana i ka manawa pōkole.Hiki i ke kaomi isostatic ʻeke maloʻo ke hoʻomaopopo i ka hana mau ʻana, akā hiki ke hana i nā huahana me nā ʻano maʻalahi e like me ka huinahā, ka poepoe, a me nā ʻāpana tubular.Hiki i ke kaomi Isostatic ke loaʻa i ke kino ʻōmaʻomaʻo a me ka ʻōmaʻomaʻo, me ka liʻiliʻi liʻiliʻi a me ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i nā ʻaoʻao āpau, akā paʻakikī a paʻakikī nā mea hana, ʻaʻole kiʻekiʻe ka maikaʻi o ka hana ʻana, a kūpono wale ia no ka hana ʻana i nā mea me nā mea kūikawā. koi.

2. Hoʻokumu pulu

2.1 Hoʻoulu ʻana
ʻO ke kaʻina hana hoʻoheheʻe grouting e like me ka hoʻolei ʻana i ka lipine, ʻo ka ʻokoʻa ʻo ke kaʻina hana hoʻoheheʻe ʻia e pili ana i ke kaʻina dehydration kino a me ke kaʻina coagulation kemika.Hoʻopau ke kino wai 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, ka hopena i ka flocculation o ka slurry.
Ma lalo o ka hana o ka dehydration kino a me ka coagulation kemika, waiho ʻia nā ʻāpana pauka seramika ma ka pā gypsum mold.He kūpono ʻo Grouting no ka hoʻomākaukau ʻana i nā ʻāpana seramika nui me nā ʻano paʻakikī, akā ʻo ka maikaʻi o ke kino ʻōmaʻomaʻo, e like me ke ʻano, density, ikaika, a me nā mea ʻē aʻe, he ʻilihune, kiʻekiʻe ka ikaika o nā limahana, a ʻaʻole kūpono. no nā hana ʻakomi.

2.2 Hoolei make wela
ʻO ka hoʻoheheʻe wela wela ka hui ʻana i ka pauka keramika me ka mea hoʻopaʻa (paraffin) ma kahi wela kiʻekiʻe (60 ~ 100 ℃) e loaʻa ai ka slurry no ka hoʻolei ʻana i ka wela wela.Hoʻokomo ʻia ka slurry i loko o ka mole metala ma lalo o ka hana o ka ea i hoʻopaʻa ʻia, a mālama ʻia ke kaomi.ʻO ka hoʻoluʻu ʻana, demoulding e loaʻa ai kahi pākaʻi wax, ua dewaxed ka wax blank ma lalo o ka pale o ka pauka inert e loaʻa ai kahi kino ʻōmaʻomaʻo, a ua sintered ke kino ʻōmaʻomaʻo i ka wela kiʻekiʻe e lilo i porcelain.

ʻO ke kino ʻōmaʻomaʻo i hoʻokumu ʻia e ka hoʻoheheʻe wela wela loaʻa nā ʻāpana kikoʻī, ka hoʻohālikelike o loko, ka liʻiliʻi o ka lole a me ka hana kiʻekiʻe o ka hana ʻana, a kūpono no nā ʻano mea maka.Pono e hoʻomalu pono ʻia ka mahana o ka slurry wax a me ka mold, inā ʻaʻole ia e hana ma lalo o ka injection a i ʻole deformation, no laila ʻaʻole kūpono ia no ka hana ʻana i nā ʻāpana nui, a paʻakikī ke kaʻina hana ʻelua a ʻoi aku ka nui o ka ikehu.

2.3 Ka hoʻolei ʻana i ka lipine
ʻO ka hoʻolei liʻiliʻi e hoʻohui piha i ka pauka ceramic me ka nui o nā mea hoʻopili kūlohelohe, plasticizers, dispersants, etc.Ke kahe nei ia i ke kāʻei conveyor ma o ka nozzle hānai, a loaʻa ka blank film ma hope o ka maloʻo ʻana.

He kūpono kēia hana no ka hoʻomākaukauʻana i nā mea kiʻiʻoniʻoni.I mea e loaʻa ai ka maʻalahi o ka maʻalahi, hoʻohui ʻia ka nui o nā mea organik, a pono e mālama pono ʻia nā ʻāpana kaʻina hana, inā ʻaʻole e maʻalahi ia i nā hemahema e like me ka peeling, streaks, ka ikaika kiʻiʻoniʻoni haʻahaʻa a i ʻole ka peeling paʻakikī.ʻO ka mea olaola i hoʻohana ʻia he mea ʻawaʻawa a e hoʻohaumia ʻia ke kaiapuni, a pono e hoʻohana ʻia kahi ʻōnaehana ʻona ʻole a i ʻole ka mea ʻawaʻawa e like me ka hiki ke hōʻemi i ka haumia o ke kaiapuni.

2.4 ʻO ka hoʻoheheʻe ʻana i ka gel
ʻO ka ʻenehana hoʻoheheʻe ʻia ʻo Gel kahi kaʻina hana prototyping wikiwiki colloidal hou i hana mua ʻia e nā mea noiʻi ma Oak Ridge National Laboratory i nā makahiki 1990.ʻO ke kumu nui ka hoʻohana ʻana i nā mea hoʻonā monomer organik i polymerize i loko o nā gels polymer-solvent ikaika kiʻekiʻe.

Hoʻoheheʻe ʻia kahi slurry o ka pauka ceramic i hoʻoheheʻe ʻia i loko o kahi hopena o nā monomers organik i loko o kahi mole, a polymerize ka hui ʻana o ka monomer a lilo i ʻāpana gelled.No ka mea, he 10%-20% wale no ka polymer-solvent i ho'opili 'ia, he mea ma'alahi ka wehe 'ana i ka mea ho'ohehe'e mai ka 'āpana gel ma ka ho'omalo'o 'ana.I ka manawa like, ma muli o ka pili ʻaoʻao o nā polymers, ʻaʻole hiki i nā polymers ke neʻe me ka solvent i ka wā o ka hoʻomaloʻo ʻana.

Hiki ke hoʻohana ʻia kēia ʻano hana no ka hana ʻana i nā ʻāpana seramika hoʻokahi a me ka composite, hiki ke hana i nā ʻāpana seramika paʻakikī, quasi-net-sized ceramic, a ʻo kona ikaika ʻōmaʻomaʻo he kiʻekiʻe e like me 20-30Mpa a i ʻole, hiki ke hana hou ʻia.ʻO ka pilikia nui o kēia ʻano, ʻo ia ke kiʻekiʻe o ka emi ʻana o ke kino embryo i ka wā o ke kaʻina densification, e alakaʻi maʻalahi i ka deformation o ke kino embryo;ʻO kekahi o nā monomer organik he mea pale ka oxygen, kahi e ʻili ai ka ʻili a hāʻule;ma muli o ke kaʻina hana polymerization monomer organik i hoʻokomo ʻia i ka mahana, e alakaʻi ana i ka ʻohi ʻana i ka mahana i ke ʻano o ke koʻikoʻi o loko, kahi e haki ai nā blanks a pēlā aku.

2.5 Direct solidification injection molding
ʻO ka hoʻoheheʻe paʻa paʻa pono ʻana he ʻenehana hoʻoheheʻe ʻia e ETH Zurich: ʻo ka wai solvent, ka pauka ceramic a me nā mea hoʻohui organik i hui pū ʻia e hana i ka electrostatically stable, low-viscosity, high-solid-content slurry, hiki ke hoʻololi ʻia ma ka hoʻohui ʻana i ka Slurry pH a i ʻole nā ​​mea kemika. e hoʻonui ai i ka manaʻo electrolyte, a laila hoʻokomo ʻia ka slurry i loko o kahi porous ʻole.

E hoʻomalu i ka holomua o nā hopena kemika i ka wā o ke kaʻina hana.ʻO ka hopena ma mua o ka hoʻoheheʻe ʻia ʻana e lawe mālie ʻia, mālama ʻia ka viscosity o ka slurry, a wikiwiki ka hopena ma hope o ka hoʻoheheʻe ʻana, paʻa ka slurry, a hoʻololi ʻia ka slurry wai i kino paʻa.Loaʻa i ke kino ʻōmaʻomaʻo i loaʻa nā waiwai mechanical maikaʻi a hiki i ka ikaika ke hiki i 5kPa.Hoʻopau ʻia ke kino ʻōmaʻomaʻo, maloʻo a sintered e hana i kahi ʻāpana seramika o ke ʻano i makemake ʻia.

ʻO kāna mau mea maikaʻi ʻaʻole pono ia a i ʻole pono wale i kahi liʻiliʻi o nā mea hoʻohui organik (emi iho ma mua o 1%), ʻaʻole pono ke kino ʻōmaʻomaʻo e degreasing, ʻokoʻa ka ʻōmaʻomaʻo o ke kino, kiʻekiʻe ke kiʻekiʻe (55% ~). 70%), a hiki ke hana i nā ʻāpana seramika nui a paʻakikī.ʻO kona hemahema ʻo ia ke kumukūʻai o nā mea hoʻohui, a hoʻokuʻu ʻia ke kinoea i ka wā o ka hopena.

2.6 Hoʻoheheʻe ʻia
Ua hoʻohana lōʻihi ʻia ka hoʻoheheʻe injection i ka hoʻoheheʻe ʻana i nā huahana plastik a me ka hoʻoheheʻe ʻana i nā pahu metala.Hoʻohana kēia kaʻina hana i ka hoʻōla wela haʻahaʻa o nā mea kūlohelohe thermoplastic a i ʻole ka hoʻōla wela kiʻekiʻe o nā mea kanu thermosetting.Hoʻohui ʻia ka pauka a me ka mea lawe organik i loko o kahi mea hoʻohui kūikawā, a laila hoʻokomo ʻia i loko o ka mold ma lalo o ke kaomi kiʻekiʻe (ʻumi a hiki i nā haneli MPa).Ma muli o ke kaomi hoʻoheheʻe nui ʻana, loaʻa i nā blanks i loaʻa nā ana kikoʻī, kiʻekiʻe maʻalahi a me ka hoʻolālā paʻa;ʻo ka hoʻohana ʻana i nā mea hana hoʻoheheʻe kūikawā e hoʻomaikaʻi nui i ka hana hana.

I ka hopena o nā makahiki 1970 a me nā makahiki 1980, ua hoʻohana ʻia ke kaʻina hana hoʻoheheʻe i ka hana ʻana i nā ʻāpana seramika.Hoʻomaopopo kēia kaʻina hana i ka hoʻoheheʻe ʻia ʻana o nā mea paʻa ʻole ma o ka hoʻohui ʻana i ka nui o nā mea olaola, ʻo ia ke kaʻina hana palaka seramika maʻamau.I loko o ka ʻenehana hoʻoheheʻe ʻia, ma waho aʻe o ka hoʻohana ʻana i nā mea kūlohelohe thermoplastic (e like me ka polyethylene, polystyrene), thermosetting organics (e like me ka epoxy resin, phenolic resin), a i ʻole nā ​​polymers wai-soluble e like me ka mea hoʻopili nui, pono e hoʻohui i kekahi mau Nui o ka hana. nā mea kōkua e like me nā plasticizers, lubricants a me nā mea hoʻohui e hoʻomaikaʻi i ka wai o ka hoʻokuʻu ʻana i ka ceramic injection a hōʻoia i ka maikaʻi o ke kino i hoʻoheheʻe ʻia.

Loaʻa i ke kaʻina hana hoʻoheheʻe injection nā mea maikaʻi o ke kiʻekiʻe kiʻekiʻe o ka automation a me ka nui pololei o ka blank molding.Eia nō naʻe, ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka mea organik i loko o ke kino ʻōmaʻomaʻo o nā ʻāpana seramika i hoʻoheheʻe ʻia e like me 50vol%.He manawa lōʻihi, he mau lā a hiki i nā lā he nui, e hoʻopau i kēia mau mea kūlohelohe i ke kaʻina sintering e hiki mai ana, a he maʻalahi ke kumu i nā hemahema maikaʻi.

2.7 Hoʻoheheʻe ʻia ʻo 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 ma ke kaʻina hana hoʻoheheʻe kuʻuna, ua hoʻolālā ʻo Tsinghua University i kahi kaʻina hana hou no ka hoʻoheheʻe colloidal o nā seramika, a hoʻomohala kūʻokoʻa i kahi prototype hoʻoheheʻe colloidal. e hoʻomaopopo i ka injection o ka slurry seramika paʻa.hookumu ana.

ʻO ka manaʻo kumu e hoʻohui i ka hoʻoheheʻe colloidal me ka hoʻoheheʻe ʻia ʻana, me ka hoʻohana ʻana i nā lako hoʻoheheʻe proprietary a me nā ʻenehana hoʻōla hou i hāʻawi ʻia e ka colloidal in-situ solidification molding process.Ke hoʻohana nei kēia kaʻina hana hou ma lalo o 4wt.% o ka mea olaola.Hoʻohana ʻia kahi mea liʻiliʻi o nā monomers organik a i ʻole nā ​​mea hoʻohui i loko o ka hoʻokuʻu ʻana i ka wai e hoʻoulu koke i ka polymerization o nā monomers organik ma hope o ka hoʻokomo ʻia ʻana i loko o ka mold e hana ai i kahi iwi huila organik, e uhi pono i ka pauka ceramic.I waena o lākou, ʻaʻole i pōkole wale ka manawa o ka degumming, akā ua hōʻemi nui ʻia ka hiki ʻana o ka degumming.

Aia kahi ʻokoʻa nui ma waena o ka hoʻoheheʻe ʻana o nā seramika a me ka hoʻoheheʻe colloidal.ʻO ka ʻokoʻa nui, ʻo ia ka mea mua i ka ʻāpana o ka molding plastic, a ʻo ka hope no ka slurry molding, ʻo ia hoʻi, ʻaʻohe plasticity ka slurry a he mea pā.No ka mea, ʻaʻohe plasticity o ka slurry i ka hoʻoheheʻe colloidal, ʻaʻole hiki ke ʻae ʻia ka manaʻo kuʻuna o ka hoʻoheheʻe ceramic injection.Inā hui pū ʻia ka hoʻoheheʻe colloidal me ka hoʻoheheʻe ʻia ʻana, ʻike ʻia ka hoʻoheheʻe ʻana o ka colloidal o nā mea seramika ma o ka hoʻohana ʻana i nā lako hana pono a me ka ʻenehana hoʻōla hou i hāʻawi ʻia e ka colloidal in-situ molding process.

ʻOkoʻa ke kaʻina hana hou o ka hoʻoheheʻe ʻia ʻana o ka colloidal o nā seramika mai ka hoʻoheheʻe colloidal maʻamau a me ka hoʻoheheʻe ʻana maʻamau.ʻO ka maikaʻi o kahi kiʻekiʻe o ka hoʻoheheʻe ʻana i ka automation he qualitative sublimation o ke kaʻina hana hoʻoheheʻe colloidal, e lilo ia i manaʻolana no ka hoʻomohala ʻana i nā ceramics kiʻekiʻe.