词条 | CiM工艺 |
释义 | CiM是Colloidal Injection Moulding的简称,指胶态注射成型工艺。此工艺由清华大学材料科学与工程系、新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室的杨金龙教授发明并申请专利。此工艺把传统的胶态成型工艺和注射成型工艺有机地结合起来,是制备高性能新型陶瓷的一种创新工艺。 【定义】------------------------------------------------------------------------- CiM是Colloidal Injection Moulding的简称,CiM工艺是指胶态注射成型工艺。此工艺由清华大学材料科学与工程系、新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室的杨金龙教授发明并申请专利(专利号:ZL 00 1 36834.6 国际专利主分类号:C04B 35/624),并曾荣获国务院2005年颁发的国家技术发明二等奖(证书号:2004-F-214-2-01-02)。此工艺把传统的胶态成型工艺和注射成型工艺有机地结合起来,是制备高性能新型陶瓷的一种创新工艺。其工艺过程是将低粘度、高固相体积分数的水基陶瓷浓悬浮体注射到非孔模具中,并使之原位快速固化,再经烧结,制得显微结构均匀、无缺陷和近净尺寸的高性能、高可靠性的陶瓷部件,并大大降低陶瓷制造成本。 【材料选择】-------------------------------------------------------------------- CiM工艺实现了水基瘠性料浆的注射成型。其主要原料是:陶瓷粉体和各种有机载体,其中有机载体包括有机单体、交联剂、引发剂、催化剂、分散剂、增塑剂等。 【关键工艺】-------------------------------------------------------------------- CiM工艺的关键技术是:陶瓷浓悬浮体的快速原位固化和注射过程的可控性。通俗而言即浆料在注射之前不能固化,流动性和稳定性良好,注射充模之后要实现快速原位固化,其关键之点是要能够找到一个外界的可控因素,如压力、温度、电磁波等,通常采用的是温度诱发料浆固化。 【技术特点】-------------------------------------------------------------------- 陶瓷业现有的传统制备工艺主要有干压(等静压)成型法、挤压成型法、流延成型法、注射成型法等,这些方法在将原材料(混料)研磨处理后经过各种成型方法,再进行干燥、脱脂、烧结以及二次加工等方法才能得到最终的产品。 而CiM陶瓷胶态注射成型工艺的制备流程仅有:混料研磨、添加水性粘结剂、注射、烘干、烧结等,其中脱脂和烧结工艺是结合在一起的。 此工艺与现有的陶瓷注射成型和胶态成型工艺相比较也具有明显的先进性、创新性。首先,与通常的陶瓷注射成型工艺相比较,避免了使用大量高分子粘结剂所造成的排胶困难,它只需要使用少量的有机物便可实现复杂形状陶瓷零部件的成型。普通的陶瓷注射成型需要添加以上的有机粘结剂,而胶态注射成型使用的有机物最多不超过写。其次,胶态注射成型与一般的胶态成型工艺相比较,避免了手工的技术所产生的工艺不稳定性和重复性差的缺点, 取而代之的是高自化程度的技术。陶瓷胶态注射原位快速凝固成型技术,实现了瘩性料浓悬浮体注射快速固化成型,不仅可以显著降低陶瓷材料的制造成本,而且可以提高材料的可靠性通过这种成型技术,可以获得高密度、高均匀性和高强度的陶瓷坯体,这种工艺方法可以消除陶瓷粉体颗粒的团聚, 减少烧结过程中复杂形状部件的变形、开裂,并减少最终部件的机加工量,获得高可靠性的陶瓷材料。这种技术适合于规模化生产,具有广阔的应用前景和重要的推广价值。 这种成型技术可以制备高密度、高均匀性和高强度的陶瓷坯体,并可以消除陶瓷粉体颗粒的团聚体,减少烧结过程中复杂形状部件的变形、开裂,从而减少最终部件的机加工量,获得高可靠性的陶瓷材料与部件。 【市场应用前景】---------------------------------------------------------------- 陶瓷胶态注射成型新工艺是一种较为理想的净近尺寸成型技术,避免了传统陶瓷注射成型使用大量有机物所导致的排胶困难,实现了胶态成型的注射过程。可以近净尺寸成型各种复杂形状的陶瓷零部件,产品均匀性好,批次稳定性高,烧结变形小,适合于规模化生产,是高技术陶瓷产业化的核心技术。 目前,应用该技术生产的CiM远红外瓷珠已应用于竞技体育与民用物理保健产品领域,并已取得初步成效。 |
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