Fabrication de produits en céramique d'alumine
1 Préparation des matières premières
L'alumine est très riche dans la croûte terrestre, avec une teneur moyenne de 15,34 % dans les roches, ce qui le place juste derrière le SiO2 dans la nature. Il y a deux principaux types d'alumine utilisés dans l'industrie de la céramique, nommément alumine industrielle et corindon fondu.
Alumine industrielle en général utilise des minéraux naturels bauxite, bauxite et kaolin à haute teneur en aluminium comme matières premières, et est traité par des méthodes chimiques telles que la méthode alcaline et Méthode Bayer pour éliminer les impuretés telles que le silicium, le fer et le titane, et préparer oxyde d'hydrogène L'aluminium est obtenu par calcination. L'alumine industrielle est un blanc poudre cristalline libre ayant une granulométrie moyenne comprise entre 40 et 70 μm et une porosité d'environ 30%.
Le corindon fondu est un cristal obtenu par fusion d'alumine industrielle ou des matières premières riches en aluminium dans un four à arc électrique, refroidissant lentement, et cristalliser. La teneur en Al2O3 peut atteindre plus de 99 %, et la teneur en Na2O peut être réduit de 0,1 % à 0,3 %. . La composition minérale du fondu le corindon est principalement α-Al2 O3, qui est un cristal colonnaire trigonal. Dans le structure cristalline, les ions oxygène forment l'emballage hexagonal le plus proche, et le les ions aluminium sont au centre de l'octaèdre entourés de six oxygènes ions. La forme cristalline la plus stable de l’État. Parce que l'α-Al2O3 possède un excellent caractéristiques telles qu'un point de fusion élevé, une dureté élevée, une corrosion chimique Résistance et bonnes propriétés diélectriques, le matériau céramique d'alumine préparé avec α-Al2O3 comme matière première a d'excellentes propriétés mécaniques, propriétés à haute température, propriétés diélectriques et résistance à la corrosion. Les performances de corrosion chimique sont très bonnes.
Différents produits en céramique d'alumine et différents procédés de moulage ont des exigences différentes pour la poudre d'alumine. Si céramique d'alumine de haute pureté les produits sont fabriqués, la pureté de la poudre d'alumine doit être supérieure à 99,99 %, et il doit être ultra-fin pour répartir les particules d'alumine uniformément. Si le processus de moulage par injection et le processus de moulage par extrusion sont adoptés, la poudre d'alumine doit également être mélangée avec un liant et un plastifiant pour faciliter l'opération de moulage. Si séchage semi-automatique ou entièrement automatique le pressage est utilisé, la poudre doit être traitée avec la méthode de granulation par pulvérisation donner à la poudre une forme sphérique, de manière à améliorer la fluidité du poudre et faciliter le remplissage et le moulage automatiques.
2 Formage
Le moulage de la céramique d'alumine est le processus de fabrication de l'alumine brute matériaux en corps céramiques. Il existe de nombreuses méthodes de moulage, telles que jointoiement, injection, pressage à sec, extrusion, pressage isostatique à froid, à chaud pressage et pressage à chaud. Diverses méthodes telles que le pressage isostatique. Produits de formes, de tailles et de précision différentes nécessitent différentes méthodes de formage.
Parmi eux, le moulage de jointoiement est la première méthode adoptée. Parce que cette méthode utilise principalement des moules en plâtre comme moules pour le moulage en boue, le coût d'utilisation de ce procédé pour la fabrication de céramiques d'alumine est faible et peut créer des formes complexes et de grande taille tailles. produit. La clé de la technologie de moulage par injection est de préparer le bouillie. Généralement, de l'eau est utilisée pour dissoudre la poudre d'alumine, et un une quantité appropriée d'agent déliant et de liant est ajoutée. La bouillie mélangée est entièrement broyé et épuisé, et enfin injecté dans le moule en plâtre. . Depuis le capillaire du moule en plâtre absorbera l'humidité du coulis, le la bouillie se solidifiera lentement et se formera dans le moule. Afin de réduire le rétrécissement du corps vert, une boue à haute concentration doit être préparée et utilisé.
La technologie de pressage à sec peut réaliser le standard et la masse production de céramiques d'alumine, qui constitue une base de production pour le promotion du marché des céramiques d'alumine. Cependant, la technologie de pressage à sec ne peut produire des pièces standards avec des formes simples et a des restrictions sur le Spécifications du produit, c'est-à-dire que l'épaisseur de la paroi intérieure doit dépasser 1 mm et le rapport longueur/diamètre doit être inférieur à 4:1. Dans le processus de pressage à sec, la distribution uniforme des particules de poudre et la précision de la quantité de remplissage lors du remplissage du moule a une grande influence sur la qualité, la taille, la précision et d'autres propriétés de la céramique d'alumine produits. Grâce à la pratique, le meilleur effet de moulage peut être obtenu lorsque le la granulométrie de la poudre d'alumine est comprise entre 60 et 200 μm.
3 Frittage
Le frittage est une technique de densification d'ébauches de céramique à haute température. températures pour finalement former des matériaux solides. L'appareil le plus utilisé sur le marché aujourd'hui est la cuisinière électrique. Il existe trois frittages courants méthodes : frittage à pression atmosphérique, frittage par pressage à chaud et à chaud frittage par pressage isostatique. Parmi eux : le frittage par pressage à chaud peut être produit en continu, ce qui améliore l'efficacité et le rendement de l'alumine production de céramique, mais le coût d'achat et le coût du moule du pressage à chaud les équipements sont plus élevés que les autres méthodes et les avantages économiques ne sont pas bien. Deuxièmement, le frittage par pressage à chaud doit limiter la taille de la céramique. produits. Le frittage par pressage isostatique à chaud est une méthode de compression et densification des corps verts en céramique avec du gaz à haute température et haute pression. Cette méthode présente les avantages d'une force et d'une chaleur uniformes et est très appropriée pour le moulage de produits aux formes complexes. Les performances de la céramique Les matériaux cuits par cette méthode sont plus de 30 % supérieurs à ceux de produits frittés pressés à froid, et plus de 10 % supérieur à celui du général produits frittés pressés à chaud. Ainsi, certains produits à forte valeur ajoutée et pièces spéciales Toutes adoptent la méthode de cuisson par pressage isostatique à chaud. Après le des produits tels que des roulements en céramique, des réflecteurs, du combustible nucléaire et des canons d'armes à feu sont transformés, ils sont généralement conditionnés dans des contenants tels que des plastiques.
