Эффективность применения непластичных кристаллических искусственных материалов в производстве современной технической керамики. Специфика гидростатического и горячего прессования. Методы изготовления пористой керамики. Виды аддитивного производства.
Аннотация к работе
РАЗЛИЧНЫЕ МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВВ производстве современной технической керамики наибольшее применение находят непластичные кристаллические искусственные материалы в виде порошков, оксидов, солей или синтезированных спеков или брикетов. Тонко дисперсные порошки, смешанные с водой, не проявляют пластичных свойств в такой степени, в какой приобретают глина и глине содержащие массы. Поэтому из тонкодисперсных порошков, увлажненных водой, практически нельзя изготовить изделие, пользуясь методом пластичного формования. Выбор метода зависит главным образом от формы, требуемой точности размеров изделий, их свойств, масштаба производства, и других технологических и экономических факторов. Литье из водных суспензий в пористые формы используют главным образом для изготовления тонкостенных изделий (например, тиглей) из чистых оксидов - AI2O3, ZRO2 и др.Массы, содержащие связующие глины, при незначительном увлажнении (до 8-10%) приобретают после прессования достаточную прочность за счет пластичных и связующих свойств глин и не требуют специальных приемов упрочнения. Для улучшения прессовочных свойств таких порошков, повышения прочности отпрессованных изделий в порошки вводят временные технологические связки, например растворы поливинилового спирта и декстрина, парафин, воск, различные смолы и другие органические соединения. Длительная практика показала, что изготовление изделий прессованием из таких тонкодисперсных порошков сопряжено с большими трудностями. повышение воздухопроницаемости пресс-порошка, в результате чего удаление воздуха при прессовании облегчается. Одна из важнейших характеристик пресс-порошка - относительная плотность твердых частиц в сыром отпрессованном изделии, представляющая собой отношение кажущейся плотности изделия к плотности прессуемого порошка.Пористой керамикой принято называть такую керамику, в которой повышенная пористость, превосходящая пористость обычных огнеупоров (до 30%), создается специальными технологическими приемами. Широко применяются изделия с пониженной кажущейся плотностью и высокой пористостью (доходящей до 90%), например изделия из чистых оксидов AI2O3, ZRO2, ВЕО и другие), алюмосиликатной и других составов керамики. Пористая керамика используется главным образом как теплоизоляционный материал, а также в целях фильтрации некоторых газов и жидкостей. Важнейшими характеристиками пористых изделий являются их пористость (истинная, закрытая), размер и форма пор. Пористую керамику с пористостью до 60% получают методом выгорающих добавок, а более высокую пористость (до 90%) можно достигнуть только с применением газовых методов.Шпинелями называют обширный класс соединений, кристаллизующихся в кубической системе. Наиболее подробно изучена так называемая благородная магнезиальная шпинель и отработана технология получения. Изделия из шпинели получают по двухстадийной технологии. После дробления и помола брикетов синтезированной шпинели из полученного порошка изготовляют изделия по одному из методов непластичной технологии. Изготовлять изделия по одностадийной технологии не представляется возможным, так как при синтезе шпинели происходит расширение (линейное 7-8%, объемное 22-24%), вызванное уменьшением плотности шпинели (3,58 г/см. куб.) по сравнению с плотностью глинозема (3,99 г/см. куб.).Слои модели вычерчиваются (спекаются) в тонком слое порошкообразного материала, после чего рабочая платформа опускается, и наносится новый слой порошка. Неизрасходованный материал остается в рабочей камере и служит для поддержки нависающих слоев, не требуя создания специальных опор. Наиболее распространенными являются методы, основанные на спекании с помощью лазеров: выборочное лазерное спекание (SLS) для работы с металлами и полимерами (например, полиамидом (PA), полиамидом, армированным стекловолокном (PA-GF), стекловолокном (GF), полиэфирэфиркетоном (PEEK), полистиролом (PS), алюмидом, полиамидом, армированным углеволокном (Carbonmide), эластомерами) и прямое лазерное спекание металлов (DMLS). Метод выборочного лазерного спекания (SLS) был разработан и запатентован Карлом Декардом и Джозефом Биманом из Техасского университета в Остине в середине 1080-х под эгидой Агентства по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США (DARPA). Выборочная лазерная плавка (SLM) отличается тем, что не спекает, а фактически расплавляет порошок с местах соприкосновения с мощным лазерным лучом, позволяя создавать материалы высокой плотности, аналогичные в плане механических характеристик изделиям, изготовленным традиционными методами.
План
Содержание
1. Литье из водных суспензий в пористые формы
2. Прессование порошкообразных масс
3. Прессование при высокой температуре (горячие прессование)
4. Получение пористой керамики
5. Технологические схемы получения керамик на основе шпинелей