特種陶瓷有熱壓鑄、熱壓、靜壓及氣相沉積等多種成型方法,這些陶瓷由于其化學(xué)組成、顯微結(jié)構(gòu)及性能不同于普通陶瓷,故稱為特種陶瓷或高技術(shù)陶瓷,在日本稱為精細(xì)陶瓷。
特種陶瓷的技術(shù)新發(fā)展:
(1)在粉末制備方面,目前最引人注目的是超高溫技術(shù)。利用超高溫技術(shù)不但可廉價(jià)地研制特種陶瓷,還可廉價(jià)地研制新型玻璃,如光纖維、磁性玻璃、混合集成電路板、零膨脹結(jié)晶玻璃、高強(qiáng)度玻璃、人造骨頭和齒棍等。此外,利用超高溫技術(shù)還可以研制出象鉭、鉬、鎢、釩鐵合金和鈦等能夠應(yīng)用于太空飛行、海洋、核聚變等尖端領(lǐng)域的材料。例如日本在4000—15000℃和一個(gè)大氣壓以下制造金鋼石,其效率比普遍采用的低溫低壓等離子體技術(shù)高一百二十倍。
超高溫技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn):能生產(chǎn)出用以往方法所不能生產(chǎn)的物質(zhì);能夠獲得純度極高的物質(zhì):生產(chǎn)率會(huì)大幅度提高;可使作業(yè)程序簡(jiǎn)化、易行。在超高溫技術(shù)方面居領(lǐng)先地位的是日本。據(jù)統(tǒng)計(jì),2000年日本超高溫技術(shù)的特種陶瓷市場(chǎng)規(guī)模也將會(huì)超過(guò)20萬(wàn)億日元。此外,溶解法制備粉末、化學(xué)氣相沉積法制備陶瓷粉末、溶膠K凝膠法生產(chǎn)莫來(lái)石超細(xì)粉末以及等離子體氣相反應(yīng)法等也引起了人們的關(guān)注。在這幾種方法中,絕大部分是開(kāi)發(fā)研究出來(lái)的或是得以完善的。
(2)成型方面:特種陶瓷成型方法大體分為干法成型和濕法成型兩大類,干法成型包括鋼模壓制成型、等靜壓成型、超高壓成型、粉末電磁成型等;濕法成型大致可分為塑性成型和膠態(tài)澆注成型兩大類。近些年來(lái)膠態(tài)成型和固體無(wú)模成型技術(shù)在特種陶瓷的成型研究中也取得了較為快速的發(fā)展。
(3)在特種陶瓷的精密加工方面:特種陶瓷屬于脆性材料,硬度高、脆性大,其物理機(jī)械性能(尤其是韌性和強(qiáng)度)與金屬材料有較大差異,加工性能差,加工難度大。因此,研究特種陶瓷材料的磨削機(jī)理,選擇最佳的磨削方法是當(dāng)前要解決的主要問(wèn)題。
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