氧化鋯陶瓷可塑成形工藝原理

　　氧化鋯陶瓷可塑泥團是由固相、液相、氣相組成的塑性一粘性系統，由粉料、粘結劑、增塑劑和溶劑組成。氧化鋯陶瓷可塑泥團與粉漿的重要差別在于固液比不同。氧化鋯陶瓷可塑泥團含水一般為19％～26％，而粉漿含水高達30％～35％。泥團顆粒間存在著兩種力：

　?、傥?，主要有范德華力、靜電引力和毛細管力。吸力作用范圍約2nm。毛細管力是泥團顆粒問引力的主要來源。

　?、诔饬?，在水介質中，斥力作用范圍約20nm。當系統中水含量高，顆粒相距較遠，表現出以斥力為主。當水含量低時，顆粒接近，表現出以吸力為主，成為泥團。

　　氧化鋯陶瓷可塑成型要求泥團有一定的可塑性。所謂氧化鋯陶瓷可塑性是指團料在外力作用下產生應變和去除外力后保留這種變形的能力。如果一個泥團在外力作用下極易變形，外力去除后又基本保留這種變形，我們說這種氧化鋯陶瓷泥團具有良好的可塑性。力很小時，應力σ與ε應變占呈直線關系，變形是可逆的。這種彈性變形主要是泥團中含有少量的空氣和有機塑化劑引起的。如果應力超過礦則出現不可逆的假塑性變形。被稱之為流動極限或屈服極限。應力超過σγ后，泥團具有塑性性質。去除應力后，只能部分恢復應變εγ剩下的γη。是不可逆部分。若重新施加應力超過σρ泥團開裂破壞。此時的應變值為艿ερ成形時，希望泥團長期維持塑性狀態。如果壓力緩慢和多次加到泥團上，則有利于塑性狀態的形成。有兩個參數對泥團成形是重要的一是屈服極限σρ另一個是ερ現裂紋的變形量。希望氧化鋯陶瓷泥團有高的屈服極限，以防偶然的外力引起變形。也希望有足夠大的破裂變形量，以便成形過程中不出現裂紋。常用“σγχερ”來評價泥團的成形能力。不同的可塑成形方法對這兩個參數的要求是不盡相同的。擠壓和{帶坯成形要求高些，以使坯體形狀穩定。旋坯成形或滾壓成形則可小些。影響泥團可塑性的主要因素有：

　　1)氧化鋯陶瓷原料的性質和組成。一般來說，氧化鋯陶瓷原料本身是不能改變的因素。陽離子交換力強的原料，一方面可使氧化鋯陶瓷粒子表面形成水膜，增加可塑性，另一方面由于氧化鋯陶瓷粒子表面帶有電荷，不會聚集。降低粒度，比表面積增加，也可增加陽離子交換能力。同時細粒原料形成水膜所需的水量多、毛細管力大。這些是細粒泥團可塑性好的原因粘土粒度愈細，含水量愈多，可加工性愈好。

　　2)氧化鋯陶瓷吸附離子的影響。從被吸附的陽離子價數來考慮，三價陽離子價數高，和帶負電荷的粒子吸引力大，大部分進人膠團的吸附層中，整個膠粒電荷低，因而斥力減小、引力增加，所以泥團可塑性增加。二價陽離子次之，一價陽離子最小。在一價陽離子中，氫是一個例外。因為它實際上是一個原子核，所以電荷密度最高，吸引力也最大，從而可塑性也最大。原料顆粒吸附不同的陽離子時，其可塑性的順序和陽離子交換的順序是相同的即：H+>A13+>Ba2>ca2>Mg2>NH2>K+>Na+>Li+

　　3)氧化鋯陶瓷溶劑的影響。最常用的溶劑(分散介質)是水。只有含有適當水分時，泥團才有最大的可塑性。一般來說，水膜厚度為0.2mm時泥團的可塑性最高。
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