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Auswahl des Bindemittels für verschiedene Keramikformverfahren

May 27, 2020

Die Keramikumformung ist ein wesentlicher Bestandteil der Keramiktechnologie, mit deren Hilfe Spezialkeramiken vor dem Sintern einen gleichmäßigen und dichten Keramikkörper erhalten können. Man kann sagen, dass der Umformprozess in hohem Maße die Gleichmäßigkeit des Grünkörpers und die Fähigkeit zur Herstellung komplexer Formteile bestimmt und die Zuverlässigkeit des Materials und die Kosten der endgültigen Keramikteile direkt beeinflusst.

Für Spezialkeramiken mit unterschiedlichen Verwendungszwecken wenden die Hersteller häufig unterschiedliche Formverfahren an. Unabhängig davon, ob es sich um trockenes Formpressen, Extrusionsformen oder Bandgießen handelt, hängt ihre Wirksamkeit stark von der Wahl des Bindemittels ab.

1.Drücken Sie trocken

Das Trockenpressen, auch als Formen bekannt, ist eine der am häufigsten verwendeten Formmethoden. Es geht darum, das Pulver mit guter Granulation, Fließfähigkeit und korrekter Partikelklassifizierung in den Metallformhohlraum zu geben, Druck durch den Druckkopf auszuüben, den Druckkopf im Formhohlraum zu bewegen, den Druck zu übertragen und die Pulverpartikel im Formhohlraum neu anzuordnen und verformen sich und werden dann verdichtet, um einen Keramikknüppel mit einer bestimmten Festigkeit und Form zu bilden.

Unter diesen haben die Eigenschaften von granuliertem Pulver, wie Form, Größenverteilung und Fließfähigkeit, einen großen Einfluss auf die Verdichtung des Keramikkörpers, während die Qualität des Bindemittels die Eigenschaften von granuliertem Pulver beeinflusst. Beim Trockenpressen spielt das Bindemittel hauptsächlich die Rolle der Haftung, wodurch die Größe falscher Partikel erhöht und die Festigkeit der Partikel erhöht wird. Wenn es nicht richtig zugegeben wird, ist es schwierig, während der Trockenverdichtung einen Grünkörper mit hoher Dichte zu erhalten.

Die folgenden Faktoren sollten bei der Auswahl des Bindemittels für die Trockenumformung berücksichtigt werden: thermische Zersetzung, Zerkleinerung, Festigkeit, Entformung und Pulvertyp. Unter der Voraussetzung, dass die oben genannten Punkte den Anforderungen entsprechen, ist es besser, ein Wasserbindemittel ohne Ascherückstände zu wählen, das sicherer und umweltfreundlicher ist.

2. Extrusionsformen

Das Extrusionsverfahren ist eines der am häufigsten verwendeten Verfahren zur Herstellung von Keramikprodukten mit konstantem Querschnitt. Das Verfahren kann die Keramikpulvermischung bei niedriger Temperatur und niedrigem Druck extrudieren, um lange Drähte, Rohre oder Bleche mit gleichem Querschnitt zu erhalten. Das Verfahren wird häufig bei der Herstellung von Ziegeln, Bodenfliesen, Rohren, Stangen und langen Bauteilen mit konstantem Querschnitt eingesetzt. Die Bauteile mit sehr komplexem Querschnitt können auch extrudiert werden. Am repräsentativsten ist die Wabenkeramik, die bei Abgasemissionen von Kraftfahrzeugen verwendet wird.

Die für die Keramikextrusion verwendete Aufschlämmung ist eine Mischung aus festem Pulver und Flüssigkeit. Die Grundvoraussetzungen für die Herstellung der Extrusionsaufschlämmung sind wie folgt: Sie enthalten so wenig Bindemittel wie möglich, um einen minimalen Sinterschrumpf zu gewährleisten, haben gute rheologische Eigenschaften, um das Formen zu erleichtern, und gleichzeitig die Fähigkeit, eine bestimmte Form der Aufschlämmung beizubehalten Knüppel nach der Extrusion muss gewährleistet sein. Daher ist es bei der Auswahl des Bindemittels erforderlich, auf dessen Zersetzbarkeit, Wasserretention, Benetzbarkeit und Formretention zu achten, um sicherzustellen, dass die Weichheit, Festigkeit und Benetzbarkeit des Keramikkörpers die Anforderungen erfüllen kann.

Gegenwärtig wurde anorganischen Bindemitteln, wie Bindemitteln auf Wasserbasis, aufgrund ihres geringeren&"Brennverlust GG" mehr Aufmerksamkeit geschenkt; und kohlenstoffarmer Rückstand. Aufschlämmung auf Wasserbasis neigt jedoch zur Fest-Flüssig-Phasentrennung, was dazu führt, dass der Extruder aufgrund des zunehmenden Extrusionsdrucks blockiert wird. Daher ist es notwendig, die Stabilität der Aufschlämmung zu verbessern, um diese Situation zu verbessern.

3.Tape Casting

Das Bandgießen ist eine Art Formtechnologie mit einer langen Geschichte, die erstmals in den Bereichen Papierherstellung, Farbe und Kunststoff eingesetzt wird. Es umfasst hauptsächlich die Prozesse der Aufschlämmungsherstellung, des Kugelmahlens, Mischens, Formens, Trocknens, Entladens und Sinterns von Gummi. Im Vergleich zu anderen Umformverfahren hat das Bandgießen die folgenden Vorteile: einfaches Anlagenverfahren, kontinuierliche Produktion, kleine Produktfehler, gleichmäßige Leistung, hohe Produktionseffizienz, die sich sehr gut für die Herstellung von großflächigen Dünnblechkeramikteilen eignet.

Als einzige kontinuierliche Phase beim Bandgießen hat das Bindemittel den größten Einfluss auf die Festigkeit, Plastizität, Flexibilität und Glätte des Bandgießens. Laut Manager Zhang muss das im Gießprozess verwendete Bindemittel eine gute Formbeständigkeit aufweisen, um die Formgenauigkeit der Keramikplatte sicherzustellen. Andernfalls ist die Platte anfällig für Risse, Kräuselungen und andere Defekte. Insbesondere kann es wie folgt gezeigt werden: ① es beeinflusst die Verflüchtigung des Lösungsmittels nicht und erzeugt keine Blasen; ② es kann das Absetzen von Partikeln verhindern; ③ es hat eine niedrigere Glasübergangstemperatur; ④ es ist leicht abzubrennen und es sind keine Rückstände mehr vorhanden; ⑤ es verbindet sich nicht mit dem Substrat.

4. Keramische Spritzgusstechnologie

Die Keramikspritzgusstechnologie ist eine Rapid-Prototyping-Technologie für Präzisionskeramikmaterialien, die sich durch Folgendes auszeichnet: Sie eignet sich zur Herstellung von Keramikteilen mit geringem Volumen, komplexer Form und hohen Maßgenauigkeitsanforderungen und kann eine automatische und kontinuierliche Produktion realisieren. Der Produktionsprozess der Technologie umfasst die folgenden Hauptschritte: Mischen, Einspritzen, Entfetten und Sintern. Bindemittel- und Entfettungstechnologie bilden den Kern der Technologie.

Während des gesamten Prozesses des Keramikspritzgießens hat das Bindemittel zwei Grundfunktionen: Gleichmäßiges Mischen mit Keramikpulver, wodurch es unter einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Spritzdruck eine gute Fließfähigkeit aufweist und das Spritzgießen erfolgreich abgeschlossen werden kann; In der Entfettungsphase kann es einerseits durch einen bestimmten Entfettungsprozess schnell und reibungslos aus der Keramikinjektionsprobe entfernt werden, andererseits kann es die Fertigstellung der Probe aufrechterhalten. Gute Form. Um die obigen Grundanforderungen zu erfüllen, ist das beim keramischen Spritzgießen verwendete Bindemittel im Allgemeinen ein Mehrkomponentensystem. Für Bindemittel auf Wasserbasis sind im Allgemeinen die folgenden Komponenten enthalten: wasserlösliches Polymer, nicht wasserlösliches Polymer, Tensid, Weichmacher und Schmiermittel.