一種帶孔陶瓷結(jié)構(gòu)件及其制造方法

發(fā)布時間：

2021-09-05

陶瓷結(jié)構(gòu)件具有優(yōu)越的強度、硬度、絕緣性、導(dǎo)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(huán)境或工程應(yīng)用條件下表現(xiàn)出的高穩(wěn)定性和優(yōu)異的力學(xué)性能已經(jīng)引起了材料行業(yè)的廣泛關(guān)注，其應(yīng)用范圍也在日益擴大。然而全球和國內(nèi)行業(yè)對高精度、高耐磨性、高可靠性和高復(fù)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(chǎn)品的需求相當迫切，市場增速可觀。在陶瓷結(jié)構(gòu)件材料加工領(lǐng)域，在陶瓷結(jié)構(gòu)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(jié)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。

陶瓷結(jié)構(gòu)件

技術(shù)人員提供了一種帶孔陶瓷結(jié)構(gòu)件及其制造方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)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(jié)構(gòu)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(jié)，精細加工形成帶孔的陶瓷結(jié)構(gòu)件。固化過程中模具翻轉(zhuǎn)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(jié)條件是在1600°的空氣爐中燒結(jié)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(jié)構(gòu)件及其制造方法可以達到以下有益效果：該帶孔陶瓷結(jié)構(gòu)件及其制造方法采用陶瓷注射成型技術(shù)，通過制造合適的模具，制備出具有薄而深結(jié)構(gòu)的細通孔陶瓷結(jié)構(gòu)件。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)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(fā)明的帶孔陶瓷構(gòu)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(zhuǎn)，提高了陶瓷構(gòu)件的通孔質(zhì)量，具有精度高、易于制備微細深微孔的優(yōu)點。

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