氧化鋯陶瓷刀成型技術(shù)

  刀具是我們生活中密不可分的一部分，以前我們一直使用的都是合金刀具，但近幾年一種新型刀具走進(jìn)我們的生活之中——氧化鋯陶瓷刀具。  氧化鋯陶瓷刀首先由日本京瓷研制成功并投放市場(chǎng)，一經(jīng)問(wèn)世就受到人們的青睞和追捧，是近年來(lái)的高科技產(chǎn)品。  氧化鋯陶瓷刀獨(dú)具玉石般豐潤(rùn)亮澤，時(shí)尚典雅，號(hào)稱“貴族刀”。其刀刃鋒利無(wú)比，耐磨性比鋼刀高幾十倍，堪稱“永不磨損”。氧化鋯陶瓷具有化學(xué)穩(wěn)定性高、耐酸堿腐蝕、易清洗不生銹、切物無(wú)異味等特性，是典型的“綠色環(huán)保產(chǎn)品”。目前，在日本、美國(guó)及歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家已得到廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)也有多家企業(yè)工業(yè)化生產(chǎn)氧化鋯陶瓷刀，大量出口并作為貴重禮品相互饋贈(zèng)。     目前，國(guó)內(nèi)外大多數(shù)企業(yè)都是以化學(xué)共沉淀法生產(chǎn)的3%Y2O3-ZrO2造粒粉為原料，采用干壓成形法生產(chǎn)氧化鋯刀坯。  干壓成形機(jī)械化程度高，因此成本低，生產(chǎn)效率高，但坯體密度低，結(jié)構(gòu)不均勻，燒結(jié)時(shí)收縮率過(guò)大，容易變形、開(kāi)裂，產(chǎn)品質(zhì)量較差。為此，對(duì)于尺寸較大的刀坯，采用冷等靜壓工藝提高坯體密度和結(jié)構(gòu)均勻性，以解決上述問(wèn)題。但是這樣無(wú)疑會(huì)增加設(shè)備和工藝成本，并大大降低生產(chǎn)效率。干壓成形后，即使經(jīng)過(guò)冷等靜壓，陶瓷坯體氣孔分布一般在不同程度上仍會(huì)表現(xiàn)為多峰分布，坯體中難免會(huì)存在氣孔缺陷，影響陶瓷刀的質(zhì)量。  采用水基料注凝成形法制備氧化鋯陶瓷刀，凝膠注模成形是上世紀(jì)90年代發(fā)展起來(lái)的一種近凈尺寸成形工藝，最早由美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室Omatete 等人提出。該工藝可成形形狀復(fù)雜、微觀結(jié)構(gòu)均勻、強(qiáng)度高、密度高的坯體，能直接進(jìn)行機(jī)加工，明顯優(yōu)于其它復(fù)雜形狀部件的成形工藝，已在工程陶瓷領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。  注凝成形的機(jī)理是通過(guò)外加有機(jī)單體和交聯(lián)劑的聚合反應(yīng)形成高分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而將陶瓷粉體原位固化定型。在此過(guò)程中，并不發(fā)生溶劑介質(zhì)的散失，其體積基本不發(fā)生收縮變化，凝膠坯體的初始體積密度基本保持料漿本身的體積密度，是一種生產(chǎn)高質(zhì)量的氧化鋯陶瓷刀的理想工藝。    常用陶瓷成型簡(jiǎn)介：
 （一）陶瓷成型的概念 ：  成型是將制備好的坯料，用各種不同的方法制成具 有一定形狀和尺寸的坯體（生坯）的過(guò)程。
 （二）陶瓷成型的分類 ：    從工藝上講，根據(jù)坯料的性能和含水量的不同，陶瓷的成型方法可分為三類：注漿成型、可塑成型、 壓制成型。
  1、注漿成型——常見(jiàn)的有普通注漿、高壓注漿， 適用范圍廣，常用于制作空心坯體、異型坯體。
  2、可塑成型——常見(jiàn)的有滾壓、旋壓、擠壓、輥 壓、塑壓、拉坯、印模、軋模、雕塑，成型方法多， 多用于制作回旋體、扁平狀坯體，也可用于制作大型或異型產(chǎn)品。
  3、壓制成型——常見(jiàn)的有干壓成型、等靜壓成型，日用陶瓷常用于制作盤、碟類產(chǎn)品，建筑陶瓷常用 于制作平板狀陶瓷磚。
  4、熱壓注成型——一般用于特種陶瓷的成型工藝。
 （三）成型需滿足的要求：
  由于不同的成形方法對(duì)坯料的工藝性能要求不同，成形應(yīng)滿足燒成所要求的生坯干燥強(qiáng)度、坯體致密度、生坯入窯水分、器形規(guī)整等性能，因此成形工序應(yīng)滿足下列要求：
  1．坯體應(yīng)符合產(chǎn)品所要求的生坯形狀和尺寸（應(yīng)考慮收縮）。
  2．坯體應(yīng)具有相當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度，以便于后續(xù)工序的操作。
  3．坯體結(jié)構(gòu)均勻，具有一定的致密度。
  4．成型過(guò)程適合于多、快、好、省的組織生產(chǎn) 。
（四）成形方法的選擇依據(jù)
    選擇陶瓷成型方法最基本的依據(jù)是： 產(chǎn)品的器型、 產(chǎn)量和品質(zhì)要求，坯料的性能及經(jīng)濟(jì)效益，通常具 體要求考慮以下幾個(gè)方面： 1.產(chǎn)品的形狀、大小、厚薄等；
  2.產(chǎn)品的工藝性能；
  3.產(chǎn)品質(zhì)量及品質(zhì)要求；
  4.成形設(shè)備容易操作，操作強(qiáng)度小，操作條件好，并便于與前工序聯(lián)動(dòng)或自動(dòng)化；
  5.技術(shù)指標(biāo)高，經(jīng)濟(jì)效益好，勞動(dòng)強(qiáng)度低。

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