一種帶孔陶瓷結構件及其制造方法
發布時間：
2021-09-05
陶瓷結構件具有優越的強度、硬度、絕緣性、導熱性、耐高溫性、抗氧化性、耐腐蝕性、耐磨性和高溫強度等特點,因此在非常惡劣的環境或工程應用條件下表現出的高穩定性和優異的力學性能已經引起了材料行業的廣泛關注，其應用范圍也在日益擴大。
陶瓷結構件具有優越的強度、硬度、絕緣性、導熱性、耐高溫性、抗氧化性、耐腐蝕性、耐磨性和高溫強度等特點,因此在非常惡劣的環境或工程應用條件下表現出的高穩定性和優異的力學性能已經引起了材料行業的廣泛關注，其應用范圍也在日益擴大。然而全球和國內行業對高精度、高耐磨性、高可靠性和高復雜性的機械零件或電子元件的要求越來越高，因此對陶瓷產品的需求相當迫切，市場增速可觀。在陶瓷結構件材料加工領域，在陶瓷結構件中制備細小而深的微孔，尤其是深微孔一直是一個難題。目前可以通過注射成型來制備，但注射成型模具加工成本高，制造難度大，生坯中有機物含量高，在出膠和燒結階段容易造成通孔變形，使得制備的陶瓷通孔堵塞或不夠垂直，難以獲得完整的孔和要求的孔精度。如果用熟瓷直接加工微孔，存在加工難度大、加工時間長、加工成本高等問題，尤其是深孔。
技術人員提供了一種帶孔陶瓷結構件及其制造方法，解決了現有技術中加工難度大、加工時間長、加工成本高、難以獲得完整孔和所需孔精度的問題。該帶孔陶瓷結構件的制造方法，包括以下步驟：將銷插入模具中，將陶瓷漿料倒入模具中，在澆注過程中振動模具；將陶瓷漿料與模具一起固化，并移除模具和銷以形成具有孔的陶瓷坯料；將陶瓷坯體干燥燒結，精細加工形成帶孔的陶瓷結構件。固化過程中模具翻轉5-10次。干燥過程中翻面5-10次。陶瓷漿料的制備包括以下步驟：在平均粒徑為1-3微米、純度大于99.9%的氧化鋁陶瓷粉末中加入1-5wt%的聚丙烯酸銨分散劑，然后加入去離子水球磨；球磨后的陶瓷粉末中加入聚合物單體，再次球磨，得到陶瓷漿料進行澆注。在將陶瓷漿料倒入模具之前，該方法還包括以下步驟：將陶瓷漿料真空脫氣10-30分鐘，然后加入固化劑和催化劑。陶瓷漿料的固化條件是在80°的烘箱中加熱2-4小時。陶瓷坯體的干燥條件是在室溫下干燥48小時，然后放入120°的烘箱中加熱2-4小時。陶瓷坯體的燒結條件是在1600°的空氣爐中燒結2小時，陶瓷體的細通孔采用金剛石磨頭進行精細加工。
上述帶孔陶瓷結構件及其制造方法可以達到以下有益效果：該帶孔陶瓷結構件及其制造方法采用陶瓷注射成型技術，通過制造合適的模具，制備出具有薄而深結構的細通孔陶瓷結構件。本發明解決了現有技術中加工難度大、加工時間長、加工成本高、難以獲得完整孔和所需孔精度的問題.本發明的帶孔陶瓷構件及其制造方法，通過澆注過程中的振動和固化干燥過程中的翻轉，提高了陶瓷構件的通孔質量，具有精度高、易于制備微細深微孔的優點。
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