氧化鋁陶瓷漿料直寫成型的關鍵點——漿料制備

來源：中國粉體網(wǎng)

在氧化鋁陶瓷成型過程中，陶瓷漿料的制備有多重要呢？

我們知道，氧化鋁陶瓷制備方法多種多樣，比如干壓、等靜壓、注漿、擠壓、漿料直寫成型等。漿料直寫成型，也稱自動注漿成型，它是近年來興起的一項與漿料直接相關的成型工藝。像干壓與等靜壓技術，成型之前一般需要對其進行造粒，比如噴霧造粒，就需要完成對陶瓷漿料的造粒與干燥過程，造粒的好壞和陶瓷漿料的品質(zhì)息息相關，也直接影響最終氧化鋁陶瓷的性能。

對漿料的基本要求

自動注漿成型是基于能流動的漿料來進行無模具成型的一種技術，為使成型順利并獲得高質(zhì)量的坯體，對注漿成型的漿料有幾項基本要求。

1、流動性好；

2、穩(wěn)定性要好；

3、具有適當?shù)挠|變性；

4、含水量盡可能的減少；

5、濾過性要好；

6、形成坯體要有足夠的強度；

7、漿料中盡量少含氣泡。

高固相含量漿料，好處多多

高濃度漿體的制備一直是陶瓷工作者孜孜以求的重要目標，在注漿成型中，可以保證陶瓷坯體的強度，提高產(chǎn)品的成品率，對保證制品的性能起重要作用。在造粒粉生產(chǎn)中業(yè)可以降低能耗，提升產(chǎn)能。

△氧化鋁粉及造粒粉

添加劑必不可少

氧化鋁陶瓷漿料除了具有一般陶瓷漿料的性能外，和盡可能高的同相含量之外，還應具有較好的觸變性、較好的流動性來增加漿料的充型能力，因此，某些添加劑必不可少。

1、消泡劑

為了防止?jié){料在提漬和擠出多余漿料的過程中起泡而影響制品的性能，需加入消泡劑，一般采用低分子量的醇或聚硅氧烷。

2、分散劑

分散劑可阻止顆粒再團聚，提高漿料的穩(wěn)定性，為了提高漿料的固含量，無論是水基體系還是非水基體系均需加入分散劑。對于不同的粉料體系，分散劑的效果一般不同。選擇合適的分散劑是提高漿料固相含量的一條重要途徑。

3、表面活性劑

陶瓷漿料如為水基漿料，如果有機泡沫與漿料之間的潤濕性差，在浸漬漿料時，就會出現(xiàn)泡沫結構的交叉部分附著較厚漿料，而在結構的橋部和棱線部分漿料附著很薄漿料的現(xiàn)象。這種情況嚴重時會導致燒結過程中坯體開裂，使多孔陶瓷的強度明顯降低。因此，通常采用添加表面活性劑的方法以改善陶瓷漿料與有機泡沫體之間的附著性來解決此問題。常用的表面活性劑主要有聚乙二胺等。

4、流變劑

根據(jù)該工藝的成型特點，成型時要求漿料不僅具有一定的流動性，而且具有較好的觸變性即要求漿料具有在靜止時處于凝固狀態(tài)，但在外力作用下有恢復流動性的特性。

漿料的流動性能保證漿料在浸漬過程中滲透到有機泡沫體中，并均勻地涂覆在泡沫網(wǎng)絡的孔壁上。漿料的觸變性在保證在浸漬漿料和擠出多余漿料時，在剪切作用下降低黏度，提高漿料的流動性，有助于成型，而在成型結束時，漿料的黏度升高，流動性降低。這就使得附著在孔壁上的漿料容易固化而定型，以免因為漿料的流動造成坯體嚴重堵孔而影響制品的均勻性。

添加的流變劑通常有天然黏土(0.1%～12%)如膨潤土、高嶺土和羧甲基纖維素、羥乙基纖維素等。

綜上，在氧化鋁陶瓷成型過程中，陶瓷漿料的制備是關鍵一步，也是影響氧化鋁陶瓷最終性能的重要一步，因此，制備出流動性好、觸變性好、穩(wěn)定性好的高濃度氧化鋁漿料至關重要，也是眾多氧化鋁陶瓷生產(chǎn)廠家必須掌握的。

2021年8月13-14日，中國粉體網(wǎng)將在鄭州舉辦“2021第四屆新型陶瓷技術與產(chǎn)業(yè)高峰論壇”。屆時，來自新鄉(xiāng)學院的教授級高工陳瑋先生帶來題為《高濃度氧化鋁陶瓷漿體的制備與應用》的報告。在多年的研發(fā)生產(chǎn)工作中，陳瑋高工通過優(yōu)選高性能的分散劑，制備了高濃度的氧化鋁漿體，在不影響操作的情況下，有效地提高了氧化鋁陶瓷漿體的濃度，同時陶瓷產(chǎn)品的性能也有所提高。

專家介紹：

陳瑋，男，漢族，中共黨員，工學博士，教授級高工，高級企業(yè)培訓師。2010年博士畢業(yè)于中南大學化學化工學院，獲工學博士學位。1995—2018年在中國鋁業(yè)鄭州有色金屬研究院工作23年，2018年到新鄉(xiāng)學院工作。畢業(yè)至今，一直從事高技術陶瓷、粉體工程、耐磨材料、拋光材料的研究與開發(fā)，已開發(fā)包括氧化鋁陶瓷、拋光材料、高壓絕緣氧化鋁、氮化鋁粉體等多種高新技術產(chǎn)品，并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。省部級一等獎2項，二等獎6項，獲得國家發(fā)明專利8項，發(fā)表學術論文20余篇。

參考來源：

[1]氧化鋁陶瓷漿料的制備流程.導熱絕緣材料廠家佳日豐泰

[2]張友超等.氧化鋁陶瓷漿料黏度影響因素的探討

[3]黃麗芳.注漿成型低溫燒結氧化鋁陶瓷