淺析氧化鋁陶瓷制作工藝

顧芬君 齊齊哈爾大學(xué)

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)在陶瓷制作過(guò)程中也應(yīng)該跟上時(shí)代發(fā)展的腳步，采取一些新技術(shù)、新方法、新材料來(lái)提高陶瓷制作的成功率?，F(xiàn)階段，通過(guò)氧化鋁來(lái)制作陶瓷是最新的工藝，但是在具體的應(yīng)用過(guò)程中仍然存在著一些問(wèn)題，這些問(wèn)題對(duì)陶瓷制作工藝的精進(jìn)和完善來(lái)說(shuō)是非常不利的。因?yàn)檠趸X的價(jià)格比較低，而且現(xiàn)階段我國(guó)的工業(yè)體系比較完善，氧化鋁的制作效率比較高、質(zhì)量比較好，所以用氧化鋁進(jìn)行陶瓷制作是非常有利的，因此有關(guān)企業(yè)在陶瓷制作過(guò)程中必須掌握氧化鋁陶瓷制作工藝。

一、對(duì)氧化鋁陶瓷的簡(jiǎn)要介紹

我國(guó)古代最早是用天然黏土或瓷土，經(jīng)過(guò)高溫焙燒而制成陶器和瓷器，兩者的生產(chǎn)方式在本質(zhì)上是一致的，只是在溫度上有所差異，所以后來(lái)將陶器與瓷器合并稱(chēng)為陶瓷。經(jīng)過(guò)幾千年的發(fā)展，我國(guó)的陶瓷制作工藝不斷地精進(jìn)，陶瓷在人們?nèi)粘Ｉ钪械倪\(yùn)用也是非常普遍的，既可以作為生活日用品，也可以作為裝飾品。陶瓷在發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)了以下幾個(gè)大的分類(lèi)，首先是日用陶瓷，其次是工藝陶瓷，最后是工業(yè)以及建筑陶瓷。另外，在電子技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中也會(huì)運(yùn)用到一些陶瓷?，F(xiàn)階段我國(guó)最先進(jìn)的陶瓷制作工藝就是氧化鋁陶瓷工藝。這種工藝是由一個(gè)德國(guó)人在1924年發(fā)明的，由于該工藝所燒制的陶瓷硬度比較強(qiáng)、質(zhì)量比較好，所以在工業(yè)上得到了廣泛的運(yùn)用。通過(guò)氧化鋁技術(shù)所制作出來(lái)的陶瓷，根據(jù)氧化鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)的不同也可以劃分為幾種不同種類(lèi)的陶瓷，比如說(shuō)氧化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在85%左右的陶瓷被稱(chēng)為85瓷，在工業(yè)生產(chǎn)中這種類(lèi)型的陶瓷的應(yīng)用范圍非常廣泛；氧化鋁的含量在99.9%以上，就被稱(chēng)為高純氧化鋁陶瓷，這種陶瓷在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛。由于氧化鋁陶瓷燒制比較容易，而且價(jià)格比較便宜，所以說(shuō)這種技術(shù)一經(jīng)推廣，應(yīng)用范圍就非常廣泛?，F(xiàn)階段我國(guó)氧化鋁陶瓷行業(yè)的發(fā)展是非常好的，隨著我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)以及智能化技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)已經(jīng)呈現(xiàn)出數(shù)字化以及智能化的發(fā)展趨勢(shì)，極大地提高了氧化鋁陶瓷的燒制質(zhì)量和效率。

二、對(duì)氧化鋁陶瓷燒制技術(shù)的簡(jiǎn)要介紹

氧化鋁陶瓷燒制技術(shù)發(fā)明已經(jīng)近百年，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，氧化鋁陶瓷的制備方式也越來(lái)越多，根據(jù)不同的需求所運(yùn)用到的制作工藝也是不一樣的，以下對(duì)氧化鋁陶瓷燒制技術(shù)進(jìn)行具體介紹。

（一）注漿成型技術(shù)

在陶瓷的燒制過(guò)程中有一些形狀比較復(fù)雜的陶瓷，在這種類(lèi)型陶瓷的生產(chǎn)過(guò)程中就會(huì)采用注漿成型的技術(shù)，但是該技術(shù)在具體的應(yīng)用過(guò)程中具有非常明顯的特點(diǎn)。由于注漿成型的坯胎的密度不高，導(dǎo)致產(chǎn)品密度也不高，并且質(zhì)量非常不穩(wěn)定，因此，在運(yùn)用該技術(shù)時(shí)首先要對(duì)陶瓷的運(yùn)用領(lǐng)域進(jìn)行充分的了解。其次，根據(jù)注漿方式的不同可以分為空心注漿、實(shí)心注漿、壓力注漿、離心注漿等。在具體選擇注漿方式的過(guò)程中要根據(jù)具體的制作工藝以及陶瓷的運(yùn)用領(lǐng)域來(lái)選擇，并且在注漿過(guò)程中要確保模具的密封性，避免模具內(nèi)進(jìn)入水分或者氣體，從而導(dǎo)致陶瓷密度不均勻而出現(xiàn)破裂或者氣泡。

（二）干壓成型技術(shù)

氧化鋁陶瓷制作工藝就是德國(guó)科學(xué)家通過(guò)干壓成型技術(shù)發(fā)明的，這種技術(shù)可以生產(chǎn)出密度比較高、硬度比較強(qiáng)的陶瓷，因此，在一般工業(yè)需要或者航天需要的陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中都會(huì)采用該技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，但是在應(yīng)用該技術(shù)的過(guò)程中也有很多的局限性。由于模具和壓力設(shè)備的影響，該技術(shù)只能做出厚度比較小的氧化鋁陶瓷產(chǎn)品，雖然硬度比較強(qiáng)，但是厚度比較小，一定程度上也中和了硬度比較強(qiáng)這個(gè)優(yōu)點(diǎn)。在運(yùn)用該技術(shù)的過(guò)程中還要特別注意以下幾個(gè)問(wèn)題：首先，對(duì)于模具的精準(zhǔn)度要求比較高，因此在模具的選擇和制作過(guò)程中一定要選擇正規(guī)的生產(chǎn)廠商，并且根據(jù)瓷器的具體形狀來(lái)做模具。其次，由于在制作過(guò)程中干壓的壓力比較大，所以對(duì)模具的損傷也是比較大的，所以盡量選擇硬度比較強(qiáng)的材料來(lái)制作模具。最后，造粒粉的粒度要求比較嚴(yán)格，如果造粒粉過(guò)細(xì)，很有可能導(dǎo)致在干壓過(guò)程中空氣排不徹底，從而引起陶瓷坯體在垂直壓力的方向上產(chǎn)生分層，影響陶瓷的美觀和硬度。

（三）等壓成型技術(shù)

首先，等壓成型技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)比較獨(dú)特的技術(shù)，并且用這種技術(shù)所制成的氧化鋁陶瓷密度比較高，硬度也比較強(qiáng)，所以對(duì)該技術(shù)不斷地進(jìn)行升級(jí)和完善有望生產(chǎn)出完美的氧化鋁陶瓷。其次，該技術(shù)的應(yīng)用成本相對(duì)來(lái)說(shuō)比較低，所以非常適合大規(guī)模批量化的生產(chǎn)。該技術(shù)的一般流程是先將所用到的氧化鋁粉末以及陶瓷粉末倒入模具中，然后進(jìn)行相關(guān)的加工工作，但是該技術(shù)對(duì)于陶瓷粉料的工藝要求相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較高的，特別是對(duì)于氧化鋁粉料的造粒密度，不能過(guò)大，也不能過(guò)小。在粉料加入模具的過(guò)程中需要進(jìn)行振動(dòng)處理，經(jīng)過(guò)該步驟可以保證粉料的密實(shí)性，從而形成密度更高的陶瓷。該技術(shù)的運(yùn)用過(guò)程中也有一定的局限性，如由于運(yùn)用該技術(shù)生產(chǎn)的陶瓷密度比較高，所以也就意味著在該技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中所需要的壓力比較大，因此帶給坯體內(nèi)部的壓力相對(duì)來(lái)說(shuō)也比較大，如果形狀不規(guī)則、比較復(fù)雜的陶瓷用該技術(shù)，很有可能導(dǎo)致陶瓷的內(nèi)部受力不均而產(chǎn)生破裂。因此，在具體的應(yīng)用過(guò)程中，這種技術(shù)的應(yīng)用范圍還是比較受限的。與其他技術(shù)相比，該技術(shù)生產(chǎn)一件陶瓷的時(shí)間更久，所以說(shuō)生產(chǎn)效率并不高。

（四）注射成型技術(shù)

在很多陶瓷企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中將注射成型技術(shù)與注漿成型技術(shù)相結(jié)合，但是這兩種技術(shù)有很大的區(qū)別。首先表現(xiàn)在所用的原料方面，注漿成型技術(shù)用的是水和氧化鋁粉料的混合物，而注射成型技術(shù)用的是有機(jī)混合物，注射成型能生產(chǎn)比較復(fù)雜的陶瓷器件，硬度也要比注漿成型的陶瓷更大。其次，由于注射成型工藝相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，加工方式比較靈活，生產(chǎn)效率也比較高，所以應(yīng)用范圍也更廣泛，但是由于該技術(shù)的能耗相比于其他技術(shù)比較大，所以一些比較大的器件或者用料比較多的陶瓷不宜用該技術(shù)生產(chǎn)。

（五）留延成型技術(shù)

這種技術(shù)還有一個(gè)別稱(chēng)叫作帶式澆注成型技術(shù)，該技術(shù)一般是用作生產(chǎn)特別厚的陶瓷器具，所以說(shuō)生產(chǎn)的產(chǎn)品比較單一，主要用于一些電容器或者電容器片的生產(chǎn)過(guò)程中。該工藝的生產(chǎn)流程比較簡(jiǎn)單，只需要將各種原料進(jìn)行混合打磨，再加入相應(yīng)的機(jī)器中，讓它們充分地混合，然后用抽真空技術(shù)抽取其中殘留的氣體，再通過(guò)擠壓形成特定的形狀。該技術(shù)在運(yùn)用過(guò)程中的穩(wěn)定性是非常高的，但是由于針對(duì)性太強(qiáng)，所以應(yīng)用的范圍比較受限。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，運(yùn)用氧化鋁制作陶瓷實(shí)際上并不復(fù)雜，但是其中所需要注意的要點(diǎn)相對(duì)來(lái)說(shuō)還是比較多的，如果生產(chǎn)企業(yè)在制作過(guò)程中忽視了某一要點(diǎn)，那么在制作過(guò)程中很有可能導(dǎo)致陶瓷的破裂，因此，為了節(jié)約自然資源、提高陶瓷的生產(chǎn)效率，需要對(duì)氧化鋁陶瓷制作工藝進(jìn)行進(jìn)一步的熟悉和完善。本文針對(duì)氧化鋁陶瓷制作工藝展開(kāi)論述，也針對(duì)現(xiàn)階段的制作工藝提出了幾點(diǎn)注意事項(xiàng)，希望可以給有關(guān)企業(yè)提供一點(diǎn)借鑒和啟示。