Einführung in den Heißpressformprozess für Hochleistungskeramik
Das Heißpressen ist ein weit verbreitetes Formverfahren bei der Herstellung von Hochleistungskeramik. Sein Grundprinzip besteht darin, die Eigenschaften des Heißschmelzens und der Kaltverfestigung von Paraffinwachs zu nutzen. Keramikpulver wird gleichmäßig mit heißem Paraffinwachs zu einer fließfähigen Aufschlämmung vermischt, die unter einem bestimmten Druck in Metallformen eingespritzt wird, um sie zu formen. Nachdem sich die Wachsaufschlämmung beim Abkühlen verfestigt hat, wird der Formkörper aus der Form entnommen. Anschließend wird der Formkörper entsprechend bearbeitet, in ein Adsorptionsmittel eingebettet, zur Entfernung des Wachses erhitzt und schließlich zum Endprodukt gesintert.
Der Prozess des Heißpressformens ist wie folgt:
1. Fügen Sie dem Keramikpulver Oberflächenmodifikatoren wie Ölsäure und Stearinsäure hinzu und mahlen Sie sie in einer Kugelmühle, um sie hydrophob und mit dem Wachs kompatibel zu machen.
2. Mischen Sie das modifizierte Pulver mit geschmolzenem Paraffinwachs, bis eine gleichmäßige Masse entsteht.
3. Spritzen Sie die gut gemischte Aufschlämmung in eine Heißpressmaschine und formen Sie sie bei entsprechendem Druck und Temperatur.
4. Entformen Sie den Formkörper und nehmen Sie die erforderlichen Anpassungen vor.
5. Den geformten Körper in ein Adsorptionsmittel einbetten und mit einer geeigneten Geschwindigkeit auf 900–1100 °C erhitzen, um das Wachs vollständig zu entfernen und dem Körper etwas Festigkeit zu verleihen.
6. Legen Sie den Formkörper in einen Sinterofen, um das Endprodukt herzustellen.
Vorteile des Heißpressformens:
1. Es kann komplexe Keramikprodukte mit hoher Maßgenauigkeit formen und erfordert nur wenig bis gar keine Nachbearbeitung. Es ist das primäre Formverfahren zur Herstellung geformter Keramik.
2. Kurze Formzeit und hohe Produktionseffizienz.
3. Im Vergleich zu anderen Keramikformverfahren sind die Produktionskosten relativ niedrig und es sind keine hochspezialisierten Geräte oder Umgebungen erforderlich.
4. Es ist vielseitig und kann mit verschiedenen Materialien wie Oxiden, Nichtoxiden, Verbundmaterialien und verschiedenen mineralischen Rohstoffen verwendet werden.
Nachteile des Heißpressformens:
1. Hohe Porosität, relativ mehr innere Defekte und geringe Dichte, was zu schlechteren mechanischen Eigenschaften und Stabilität der Produkte führt.
2. Erfordert einen Wachsentfernungsschritt, was den Energieverbrauch und die Produktionszeit erhöht. Dickwandige Produkte sind aufgrund der Einschränkungen bei der Wachsentfernung schwierig herzustellen.
3. Nicht für die Herstellung großformatiger Keramikprodukte geeignet.
4. Es ist schwierig, hochreine Keramikprodukte herzustellen, was ihre Anwendung in hochtechnologischen Bereichen einschränkt.
Anwendungen des Heißpressformens:
Es wird hauptsächlich zur Herstellung kleiner und mittlerer komplexer Strukturkeramiken, verschleißfester Keramiken, elektronischer Keramiken, Isolierkeramiken, Textilkeramiken, hitzebeständiger Keramiken, Dichtungskeramiken, korrosionsbeständiger Keramiken und thermoschockbeständiger Keramiken verwendet.
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