ניין פּרעציזיע מאָלדינג פּראָצעסן פון זירקאָניאַ קעראַמיק

ניין פּרעציזיע מאָלדינג פּראָצעסן פון זירקאָניאַ קעראַמיק
דער מאָלדינג פּראָצעס שפּילט אַ פֿאַרבינדונג ראָלע אין דעם גאַנצן צוגרייטונג פּראָצעס פון קעראַמישע מאַטעריאַלן, און איז דער שליסל צו ענשור די פאָרשטעלונג פאַרלאָזלעכקייט און פּראָדוקציע ריפּיטאַביליטי פון קעראַמישע מאַטעריאַלן און קאָמפּאָנענטן.
מיט דער אַנטוויקלונג פֿון דער געזעלשאַפֿט, קען דער טראַדיציאָנעלער האַנט-קנעטן מעטאָד, ראָד-פֿאָרמירונג מעטאָד, פֿוגן מעטאָד, אאַז"וו פֿון טראַדיציאָנעלער קעראַמיק מער נישט מקיים זײַן די באַדערפֿנישן פֿון דער מאָדערנער געזעלשאַפֿט פֿאַר פּראָדוקציע און פֿאַרפֿײַנערונג, אַזוי איז געבוירן געוואָרן אַ נײַער מאָלדינג פּראָצעס. ZrO2 פֿײַנע קעראַמישע מאַטעריאַלן ווערן ברייט גענוצט אין די פֿאָלגנדיקע 9 טיפּן מאָלדינג פּראָצעסן (2 טיפּן טרוקענע מעטאָדן און 7 טיפּן נאַסע מעטאָדן):

1. טרוקן מאָלדינג

1.1 טרוקן פּרעסן

טרוקן פרעסינג ניצט דרוק צו פרעסן קעראַמיש פּודער אין אַ געוויסע פאָרעם פון דעם גוף. איר עסאַנס איז אַז אונטער דער ווירקונג פון פונדרויסנדיק קראַפט, די פּודער פּאַרטיקאַלז קומען איינער צום אַנדערן אין דער פורעם, און זענען פעסט קאַמביינד דורך אינעווייניקסטע רייַבונג צו האַלטן אַ געוויסע פאָרעם. דער הויפּט חסרון אין טרוקן-געפרעסטע גרינע קערפּערס איז שפּאַללאַציע, וואָס איז רעכט צו דער אינעווייניקסטער רייַבונג צווישן די פּודערס און די רייַבונג צווישן די פּודערס און די פורעם וואַנט, ריזאַלטינג אין דרוק אָנווער אין דעם גוף.

די מעלות פון טרוקן פרעסינג זענען אז די גרייס פון די גרינע קערפער איז גענוי, די אפעראציע איז פשוט, און עס איז באקוועם צו דערגרייכן מעכאניזירטע אפעראציע; דער אינהאלט פון פייכטקייט און בינדער אין די גרינע טרוקן פרעסינג איז קלענער, און די טריקעניש און ברענען שרינקונג איז קליין. עס ווערט בעיקר גענוצט צו פארמירן פראדוקטן מיט פשוטע פארמען, און די אספעקט פראפארציע איז קליין. די פארגרעסערטע פראדוקציע קאסטן וואס ווערט געפֿארזאַכט דורך פורעם אפנוץ איז דער חסרון פון טרוקן פרעסינג.

1.2 איזאָסטאַטיש פּרעסינג

איזאָסטאַטיש פּרעסן איז אַ ספּעציעלע פֿאָרמירונג מעטאָדע דעוועלאָפּט אויף דער באַזע פֿון טראַדיציאָנעלן טרוקן פּרעסן. עס ניצט פֿליסיקייט טראַנסמיסיע דרוק צו צולייגן דרוק גלײַך אויף דעם פּודער אינעווייניק פֿון דער עלאַסטישער פֿאָרעם פֿון אַלע ריכטונגען. צוליב דער קאָנסיסטענץ פֿון דעם אינעווייניקסטן דרוק פֿון דער פֿליסיקייט, טראָגט דער פּודער דעם זעלבן דרוק אין אַלע ריכטונגען, אַזוי קען דער אונטערשייד אין דער געדיכטקייט פֿון דעם גרינעם קערפּער פֿאַרמײַדן ווערן.

איזאָסטאַטיש פּרעסן ווערט צעטיילט אין נאַסע זעקל איזאָסטאַטיש פּרעסן און טרוקן זעקל איזאָסטאַטיש פּרעסן. נאַסע זעקל איזאָסטאַטיש פּרעסן קען פֿאָרמען פּראָדוקטן מיט קאָמפּלעקסע פֿאָרמען, אָבער עס קען נאָר אַרבעטן צווישנשטעלנד. טרוקן זעקל איזאָסטאַטיש פּרעסן קען דערגרייכן אויטאָמאַטישע קאָנטינויִערלעכע אָפּעראַציע, אָבער קען נאָר פֿאָרמען פּראָדוקטן מיט פּשוטע פֿאָרמען ווי קוואַדראַטישע, קייַלעכדיקע און רער-סעקשאַנז. איזאָסטאַטיש פּרעסן קען באַקומען אַ מונדיר און געדיכטן גרינעם קערפּער, מיט קליינעם פֿײַער-שרינקען און מונדיר שרינקינג אין אַלע ריכטונגען, אָבער די עקוויפּמענט איז קאָמפּלעקס און טייַער, און די פּראָדוקציע עפֿעקטיווקייט איז נישט הויך, און עס איז נאָר פּאַסיק פֿאַר דער פּראָדוקציע פֿון מאַטעריאַלן מיט ספּעציעלע באַדערפֿנישן.

2. נאַסע פאָרמירונג

2.1 גראָוטינג
דער גראָוטינג מאָלדינג פּראָצעס איז ענלעך צו טייפּ קאַסטינג, דער חילוק איז אַז דער מאָלדינג פּראָצעס כולל גשמיות דיכיידריישאַן פּראָצעס און כעמיש קאָואַגיאַליישאַן פּראָצעס. גשמיות דיכיידריישאַן רימוווז די וואַסער אין די סלאַרי דורך די קאַפּילאַר קאַמף פון די פּאָרעז דזשיפּסאַם פורעם. די Ca2+ דזשענערייטאַד דורך די דיסאַלושאַן פון די ייבערפלאַך CaSO4 פאַרגרעסערט די יאָניק שטאַרקייַט פון די סלאַרי, ריזאַלטינג אין די פלאָקולאַטיאָן פון די סלאַרי.
אונטער דער ווירקונג פון פיזישער אויסטריקעניש און כעמישע קאאגולאציע, ווערן די קעראַמישע פּודער פּאַרטיקלען אָפּגעלייגט אויף דער גיפּס פורעם וואַנט. גראָוטינג איז פּאַסיק פֿאַר דער צוגרייטונג פון גרויסע קעראַמישע טיילן מיט קאָמפּלעקסע פֿאָרמען, אָבער די קוואַליטעט פון דעם גרינעם קערפּער, אַרייַנגערעכנט פֿאָרעם, געדיכטקייט, שטאַרקייט, אאז"ו ו, איז שלעכט, די אַרבעט אינטענסיטעט פון די אַרבעטער איז הויך, און עס איז נישט פּאַסיק פֿאַר אויטאָמאַטישע אָפּעראַציעס.

2.2 הייסע דיי קאַסטינג
הייסע דיי גיסן איז צו מישן קעראַמיש פּודער מיט בינדער (פּאַראַפֿין) ביי אַ רעלאַטיוו הויכער טעמפּעראַטור (60~100℃) צו באַקומען אַ שלייַם פֿאַר הייסע דיי גיסן. די שלייַם ווערט אינדזשעקטעד אין דער מעטאַל פורעם אונטער דער ווירקונג פון קאָמפּרעסירטער לופט, און דער דרוק ווערט געהאַלטן. קילן, אַראָפּנעמען דעם פורעם צו באַקומען אַ וואַקס ליידיק, דער וואַקס ליידיק ווערט דעוואַקסעד אונטערן שוץ פון אַן אינערטן פּודער צו באַקומען אַ גרינעם קערפּער, און דער גרינער קערפּער ווערט סינטערירט ביי אַ הויכער טעמפּעראַטור צו ווערן פּאָרצעליין.

דער גרינער קערפער געשאפן דורך הייסן דיי גיסן האט גענויע דימענסיעס, איינהייטלעכע אינערליכע סטרוקטור, ווייניגער פורעם-אויסנוץ און הויכע פראדוקציע עפעקטיווקייט, און איז פאסיג פאר פארשידענע רוי מאטעריאלן. די טעמפעראטור פון די וואקס-שלאג און די פורעם דארף שטרענג קאנטראלירט ווערן, אנדערש וועט עס פאראורזאכן אונטער-אינדזשעקציע אדער דעפארמאציע, אזוי איז עס נישט פאסיג פארן פאבריצירן גרויסע טיילן, און דער צוויי-סטאפיגער ברענענדיקער פראצעס איז קאמפליצירט און ענערגיע-פארברויך איז הויך.

2.3 טייפּ קאַסטינג
טייפּ קאַסטינג איז צו גאָר מישן קעראַמיש פּודער מיט אַ גרויסער מאָס אָרגאַנישע בינדערס, פּלאַסטיסיזערס, דיספּערסאַנץ, אאז"ו ו, צו באַקומען אַ פליסנדיק וויסקאָז שלייַם, לייגן די שלייַם צו די טריקעניש-מאַשין, און ניצן אַ קראַצער צו קאָנטראָלירן די גרעב. עס פליסט אַרויס צו די קאַנווייער גאַרטל דורך די פידינג נאָזל, און דער פילם ליידיק ווערט באַקומען נאָך טריקעניש.

דיזער פּראָצעס איז פּאַסיק פֿאַר דער צוגרייטונג פֿון פֿילם מאַטעריאַלן. כּדי צו באַקומען בעסערע פֿלעקסיבילאַטי, ווערט אַ גרויסע מאָס אָרגאַנישע מאַטעריע צוגעגעבן, און די פּראָצעס פּאַראַמעטערס דאַרפֿן שטרענג קאָנטראָלירט ווערן, אַנדערש וועט עס לייכט פֿאַראורזאַכן חסרונות ווי שאָלעכץ, שטריכן, נידעריקע פֿילם שטאַרקייט אָדער שוועריקייט שאָלעכץ. די אָרגאַנישע מאַטעריע וואָס ווערט גענוצט איז טאָקסיש און וועט פֿאַראורזאַכן סביבה פֿאַרפּעסטיקונג, און אַ נישט-טאָקסיש אָדער ווייניקער טאָקסיש סיסטעם זאָל גענוצט ווערן וויפֿל מעגלעך צו רעדוצירן סביבה פֿאַרפּעסטיקונג.

2.4 געל אינדזשעקציע מאָלדינג
געל אינדזשעקציע מאָלדינג טעכנאָלאָגיע איז אַ נייַ קאָלאָידאַל שנעל פּראָוטאַטייפּינג פּראָצעס ערשט אויסגעטראַכט דורך פאָרשער אין אָוק רידזש נאַציאָנאַלער לאַבאָראַטאָריע אין די פרי 1990ער יאָרן. אין זיין קערן איז די נוצן פון אָרגאַנישע מאָנאָמער סאַלושאַנז וואָס פּאָלימעריזירן אין הויך-שטאַרקייט, לאַטעראַלי פארבונדן פּאָלימער-סאָלווענט געלס.

א שלייַם פון קעראַמישן פּודער אויפגעלייזט אין אַ לייזונג פון אָרגאַנישע מאָנאָמערן ווערט געגאָסן אין אַ פורעם, און די מאָנאָמער געמיש פּאָלימעריזירט צו פאָרמירן אַ געלירטן טייל. זינט דער זייטיק פֿאַרבונדענער פּאָלימער-סאָלווענט כּולל בלויז 10%–20% (מאַסע פראַקציע) פּאָלימער, איז עס גרינג צו באַזייַטיקן דעם סאָלווענט פון דעם געל טייל דורך אַ טריקעניש שריט. אין דער זעלביקער צייט, צוליב דער זייטיקער פֿאַרבינדונג פון די פּאָלימערן, קענען די פּאָלימערן נישט מיגרירן מיטן סאָלווענט בעת דעם טריקעניש פּראָצעס.

די מעטאָדע קען גענוצט ווערן צו פאַבריצירן איין-פאַזיקע און קאָמפּאָזיט קעראַמישע טיילן, וואָס קענען פֿאָרמען קאָמפּלעקס-פֿאָרמיקע, קוואַזי-נעץ-גרייס קעראַמישע טיילן, און איר גרינע שטאַרקייט איז אַזוי הויך ווי 20-30Mpa אָדער מער, וואָס קען ווידער-פּראָצעסירט ווערן. די הויפּט פּראָבלעם פֿון דעם מעטאָדע איז אַז די שרינקינג קורס פֿון דעם עמבריאָ גוף איז רעלאַטיוו הויך בעת דעם דענסיפיקאַציע פּראָצעס, וואָס לייכט פֿירט צו דער דעפֿאָרמאַציע פֿון דעם עמבריאָ גוף; עטלעכע אָרגאַנישע מאָנאָמערן האָבן זויערשטאָף אינהיביציע, וואָס פֿאַראורזאַכט אַז די ייבערפֿלאַך זאָל זיך שאָלענען און אַראָפּפֿאַלן; צוליב דעם טעמפּעראַטור-אינדוצירטן אָרגאַנישן מאָנאָמער פּאָלימעריזאַציע פּראָצעס, פֿאַראורזאַכט טעמפּעראַטור שערונג פֿירט צו דער עקזיסטענץ פֿון אינערלעכער דרוק, וואָס פֿאַראורזאַכט אַז די ליידיקע טיילן זאָלן צעבראָכן ווערן און אַזוי ווייטער.

2.5 דירעקטע סאָלידיפיקאַציע ינדזשעקשאַן מאָלדינג
דירעקט סאלידיפיקאציע אינדזשעקציע מאָלדינג איז א מאָלדינג טעכנאָלאָגיע דעוועלאָפּעד דורך ETH ציריך: סאָלווענט וואַסער, קעראַמיק פּודער און אָרגאַנישע אַדיטיווז זענען גאָר געמישט צו פאָרעם עלעקטראָסטאַטיקלי סטאַביל, נידעריק-וויסקאָסיטי, הויך-סאָליד-אינהאַלט סלאַרי, וואָס קענען זיין געביטן דורך צוגעבן סלאַרי pH אָדער כעמיקאַלן וואָס פאַרגרעסערן עלעקטראָליט קאַנסאַנטריישאַן, און דערנאָך די סלאַרי איז ינדזשעקטעד אין אַ ניט-פּאָרעז פורעם.

קאנטראלירט דעם פארשריט פון כעמישע רעאקציעס בעת דעם פראצעס. די רעאקציע פארן אינדזשעקציע מאָלדינג ווערט דורכגעפירט שטייטליך, די וויסקאזיטעט פון דער שלייַם ווערט געהאלטן נידעריג, און די רעאקציע ווערט פארשנעלערט נאךן אינדזשעקציע מאָלדינג, די שלייַם ווערט פעסט, און די פליסיקע שלייַם ווערט פארוואנדלט אין א פעסטן קערפער. דער באקומענער גרינער קערפער האט גוטע מעכאנישע אייגנשאפטן און די שטארקייט קען דערגרייכן 5kPa. דער גרינער קערפער ווערט דעמאָולדעד, געטריקנט און געזינטערט צו פארמירן א קעראמישן טייל פון דער געוואונטשענער פארעם.

אירע מעלות זענען אז עס דארף נישט אדער דארף נאר א קליינע מאס ארגאנישע צוגאב-שטאפן (ווייניקער ווי 1%), דער גרינער קערפער דארף נישט ווערן אפגעפעטשט, די גרינער קערפער געדיכטקייט איז אייניג, די רעלאטיווע געדיכטקייט איז הויך (55%~70%), און עס קען שאפן גרויסע און קאמפלעקס-פארמיגע קעראמישע טיילן. איר חסרון איז אז די צוגאב-שטאפן זענען טייער, און גאז ווערט בכלל ארויסגעלאזט בעת דער רעאקציע.

2.6 אינדזשעקציע מאָלדינג
אינדזשעקציע מאָלדינג איז לאַנג געניצט געוואָרן אין דעם מאָלדינג פון פּלאַסטיק פּראָדוקטן און דעם מאָלדינג פון מעטאַל פורמען. דער פּראָצעס ניצט נידעריק טעמפּעראַטור קיורינג פון טערמאָפּלאַסטיש אָרגאַניקס אָדער הויך טעמפּעראַטור קיורינג פון טערמאָסעטינג אָרגאַניקס. דער פּודער און אָרגאַנישער טרעגער ווערן געמישט אין אַ ספּעציעלע מיש-עקוויפּמענט, און דערנאָך אינדזשעקטעד אין דער פורעם אונטער הויך דרוק (צענדליקער ביז הונדערטער MPa). צוליב דעם גרויסן מאָלדינג דרוק, האָבן די באַקומענע בלאַנקס פּינקטלעכע דימענסיעס, הויך גלאַטקייט און קאָמפּאַקטע סטרוקטור; די נוצן פון ספּעציעלע מאָלדינג עקוויפּמענט פֿאַרבעסערט זייער די פּראָדוקציע עפֿעקטיווקייט.

אין די שפּעטע 1970ער און פריע 1980ער יאָרן, איז דער אינדזשעקשאַן מאָלדינג פּראָצעס געוואָרן אָנגעווענדט צו מאָלדן קעראַמישע טיילן. דער פּראָצעס רעאַליזירט די פּלאַסטיק מאָלדינג פון באַרען מאַטעריאַלן דורך צולייגן אַ גרויסע מאָס אָרגאַנישע מאַטעריע, וואָס איז אַ געוויינטלעכער קעראַמישער פּלאַסטיק מאָלדינג פּראָצעס. אין אינדזשעקשאַן מאָלדינג טעכנאָלאָגיע, אין דערצו צו נוצן טערמאָפּלאַסטיק אָרגאַניק (אַזאַ ווי פּאָליעטילען, פּאָליסטירען), טערמאָסעטינג אָרגאַניק (אַזאַ ווי עפּאָקסי רעזין, פענאָליק רעזין), אָדער וואַסער-סאַליאַבאַל פּאָלימערן ווי דער הויפּט בינדער, איז עס נייטיק צו צולייגן געוויסע קוואַנטיטעטן פון פּראָצעס הילף ווי פּלאַסטיסיזערס, לובריקאַנץ און קאַפּלינג אגענטן צו פֿאַרבעסערן די פליסיקייט פון די קעראַמישע אינדזשעקשאַן סאַספּענשאַן און ענשור די קוואַליטעט פון די אינדזשעקשאַן מאָלדעד גוף.

דער אינדזשעקציע מאָלדינג פּראָצעס האט די מעלות פון אַ הויכן גראַד פון אָטאָמאַטיזאַציע און אַ פּינקטלעכע גרייס פון די מאָלדינג בלאַנק. אָבער, דער אָרגאַנישער אינהאַלט אין דעם גרינעם קערפּער פון אינדזשעקציע-מאָולדעד קעראַמיק טיילן איז אַזוי הויך ווי 50 וואָלומען%. עס נעמט אַ לאַנגע צייט, אפילו עטלעכע טעג ביז דאַזאַנז טעג, צו עלימינירן די אָרגאַנישע סאַבסטאַנסן אין דעם ווייטערדיקן סינטערינג פּראָצעס, און עס איז גרינג צו פאַרשאַפן קוואַליטעט חסרונות.

2.7 קאָלאָידאַל ינדזשעקשאַן מאָלדינג
כּדי צו סאָלווען די פּראָבלעמען פון דער גרויסער מאָס אָרגאַנישער מאַטעריע וואָס ווערט צוגעגעבן און די שוועריקייט צו עלימינירן די שוועריקייטן אין דעם טראַדיציאָנעלן אינדזשעקשאַן מאָלדינג פּראָצעס, האָט צינגהואַ אוניווערסיטעט אויף אַ שעפערישן אופֿן פֿאָרגעלייגט אַ נײַעם פּראָצעס פֿאַר קאָלאָידאַלער אינדזשעקשאַן מאָלדינג פֿון קעראַמיק, און האָט זעלבסטשטענדיק אַנטוויקלט אַ קאָלאָידאַלער אינדזשעקשאַן מאָלדינג פּראָטאָטיפּ צו רעאַליזירן די אינדזשעקשאַן פֿון באַרען קעראַמישער שלאַם פֿאָרמירונג.

די גרונט־אידעע איז צו קאָמבינירן קאָלאָידאַל מאָלדינג מיט אינדזשעקשאַן מאָלדינג, ניצנדיק פּראַפּריעטאַרי אינדזשעקשאַן־עקוויפּמענט און נײַע קיורינג־טעכנאָלאָגיע וואָס ווערט צוגעשטעלט דורך דעם קאָלאָידאַלן אין־סיטו סאָלידיפיקאַציע מאָלדינג־פּראָצעס. דער נײַער פּראָצעס ניצט ווייניקער ווי 4% אָרגאַנישע מאַטעריע. אַ קליינע מאָס אָרגאַנישע מאָנאָמערן אָדער אָרגאַנישע קאַמפּאַונדס אין דער וואַסער־באַזירטער סאַספּענשאַן ווערט גענוצט צו שנעל אינדוצירן די פּאָלימעריזאַציע פון אָרגאַנישע מאָנאָמערן נאָך דער אינדזשעקשאַן אין דער פורעם, כּדי צו פֿאָרמירן אַן אָרגאַנישן נעץ־סקעלעט, וואָס פֿאַרוויקלט גלייך דעם קעראַמישן פּודער. צווישן זיי, נישט נאָר ווערט די צײַט פֿון דעגומינג שטאַרק פֿאַרקירצט, נאָר אויך די מעגלעכקייט פֿון קראַקינג פֿון דעגומינג ווערט שטאַרק פֿאַרקלענערט.

עס איז דא א ריזיקער אונטערשייד צווישן אינדזשעקציע מאָלדינג פון קעראַמיק און קאָלאָידאַל מאָלדינג. דער הויפּט אונטערשייד איז אַז די ערשטע געהערט צו דער קאַטעגאָריע פון פּלאַסטיק מאָלדינג, און די צווייטע געהערט צו סלערי מאָלדינג, דאָס הייסט, די סלערי האט נישט קיין פּלאַסטיסיטי און איז אַ פאַרפרוירענער מאַטעריאַל. ווייַל די סלערי האט נישט קיין פּלאַסטיסיטי אין קאָלאָידאַל מאָלדינג, קען מען נישט אָננעמען די טראַדיציאָנעלע געדאַנק פון קעראַמיק אינדזשעקציע מאָלדינג. אויב קאָלאָידאַל מאָלדינג ווערט קאָמבינירט מיט אינדזשעקציע מאָלדינג, ווערט קאָלאָידאַל אינדזשעקציע מאָלדינג פון קעראַמישע מאַטעריאַלן רעאַליזירט דורך ניצן פּראַפּרייאַטערי אינדזשעקציע עקוויפּמענט און נייַע קיורינג טעכנאָלאָגיע צוגעשטעלט דורך קאָלאָידאַל אין-סיטו מאָלדינג פּראָצעס.

דער נייער פּראָצעס פון קאָלאָידאַל ינדזשעקשאַן מאָלדינג פון קעראַמיק איז אַנדערש פון אַלגעמיינע קאָלאָידאַל מאָלדינג און טראַדיציאָנעל ינדזשעקשאַן מאָלדינג. דער מייַלע פון אַ הויך גראַד פון מאָלדינג אָטאַמאַציע איז אַ קוואַליטאַטיווע סובלימאַציע פון דעם קאָלאָידאַל מאָלדינג פּראָצעס, וואָס וועט ווערן די האָפענונג פֿאַר דער אינדוסטריאַליזאַציע פון הויך-טעק קעראַמיק.