一种带孔陶瓷结构件及其制造方法
发布时间：
2021-09-05
陶瓷结构件具有优越的强度、硬度、绝缘性、导热性、耐高温性、抗氧化性、耐腐蚀性、耐磨性和高温强度等特点,因此在非常恶劣的环境或工程应用条件下表现出的高稳定性和优异的力学性能已经引起了材料行业的广泛关注，其应用范围也在日益扩大。
陶瓷结构件具有优越的强度、硬度、绝缘性、导热性、耐高温性、抗氧化性、耐腐蚀性、耐磨性和高温强度等特点,因此在非常恶劣的环境或工程应用条件下表现出的高稳定性和优异的力学性能已经引起了材料行业的广泛关注，其应用范围也在日益扩大。然而全球和国内行业对高精度、高耐磨性、高可靠性和高复杂性的机械零件或电子元件的要求越来越高，因此对陶瓷产品的需求相当迫切，市场增速可观。在陶瓷结构件材料加工领域，在陶瓷结构件中制备细小而深的微孔，尤其是深微孔一直是一个难题。目前可以通过注射成型来制备，但注射成型模具加工成本高，制造难度大，生坯中有机物含量高，在出胶和烧结阶段容易造成通孔变形，使得制备的陶瓷通孔堵塞或不够垂直，难以获得完整的孔和要求的孔精度。如果用熟瓷直接加工微孔，存在加工难度大、加工时间长、加工成本高等问题，尤其是深孔。
技术人员提供了一种带孔陶瓷结构件及其制造方法，解决了现有技术中加工难度大、加工时间长、加工成本高、难以获得完整孔和所需孔精度的问题。该带孔陶瓷结构件的制造方法，包括以下步骤：将销插入模具中，将陶瓷浆料倒入模具中，在浇注过程中振动模具；将陶瓷浆料与模具一起固化，并移除模具和销以形成具有孔的陶瓷坯料；将陶瓷坯体干燥烧结，精细加工形成带孔的陶瓷结构件。固化过程中模具翻转5-10次。干燥过程中翻面5-10次。陶瓷浆料的制备包括以下步骤：在平均粒径为1-3微米、纯度大于99.9%的氧化铝陶瓷粉末中加入1-5wt%的聚丙烯酸铵分散剂，然后加入去离子水球磨；球磨后的陶瓷粉末中加入聚合物单体，再次球磨，得到陶瓷浆料进行浇注。在将陶瓷浆料倒入模具之前，该方法还包括以下步骤：将陶瓷浆料真空脱气10-30分钟，然后加入固化剂和催化剂。陶瓷浆料的固化条件是在80°的烘箱中加热2-4小时。陶瓷坯体的干燥条件是在室温下干燥48小时，然后放入120°的烘箱中加热2-4小时。陶瓷坯体的烧结条件是在1600°的空气炉中烧结2小时，陶瓷体的细通孔采用金刚石磨头进行精细加工。
上述带孔陶瓷结构件及其制造方法可以达到以下有益效果：该带孔陶瓷结构件及其制造方法采用陶瓷注射成型技术，通过制造合适的模具，制备出具有薄而深结构的细通孔陶瓷结构件。本发明解决了现有技术中加工难度大、加工时间长、加工成本高、难以获得完整孔和所需孔精度的问题.本发明的带孔陶瓷构件及其制造方法，通过浇注过程中的振动和固化干燥过程中的翻转，提高了陶瓷构件的通孔质量，具有精度高、易于制备微细深微孔的优点。
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