氧化鋯陶瓷可塑成形工藝原理

　　氧化鋯陶瓷可塑泥團是由固相、液相、氣相組成的塑性一粘性系統(tǒng)，由粉料、粘結劑、增塑劑和溶劑組成。氧化鋯陶瓷可塑泥團與粉漿的重要差別在于固液比不同。氧化鋯陶瓷可塑泥團含水一般為19％～26％，而粉漿含水高達30％～35％。泥團顆粒間存在著兩種力：

　?、傥?，主要有范德華力、靜電引力和毛細管力。吸力作用范圍約2nm。毛細管力是泥團顆粒問引力的主要來源。

　?、诔饬Γ谒橘|(zhì)中，斥力作用范圍約20nm。當系統(tǒng)中水含量高，顆粒相距較遠，表現(xiàn)出以斥力為主。當水含量低時，顆粒接近，表現(xiàn)出以吸力為主，成為泥團。

　　氧化鋯陶瓷可塑成型要求泥團有一定的可塑性。所謂氧化鋯陶瓷可塑性是指團料在外力作用下產(chǎn)生應變和去除外力后保留這種變形的能力。如果一個泥團在外力作用下極易變形，外力去除后又基本保留這種變形，我們說這種氧化鋯陶瓷泥團具有良好的可塑性。力很小時，應力σ與ε應變占呈直線關系，變形是可逆的。這種彈性變形主要是泥團中含有少量的空氣和有機塑化劑引起的。如果應力超過礦則出現(xiàn)不可逆的假塑性變形。被稱之為流動極限或屈服極限。應力超過σγ后，泥團具有塑性性質(zhì)。去除應力后，只能部分恢復應變εγ剩下的γη。是不可逆部分。若重新施加應力超過σρ泥團開裂破壞。此時的應變值為艿ερ成形時，希望泥團長期維持塑性狀態(tài)。如果壓力緩慢和多次加到泥團上，則有利于塑性狀態(tài)的形成。有兩個參數(shù)對泥團成形是重要的一是屈服極限σρ另一個是ερ現(xiàn)裂紋的變形量。希望氧化鋯陶瓷泥團有高的屈服極限，以防偶然的外力引起變形。也希望有足夠大的破裂變形量，以便成形過程中不出現(xiàn)裂紋。常用“σγχερ”來評價泥團的成形能力。不同的可塑成形方法對這兩個參數(shù)的要求是不盡相同的。擠壓和{帶坯成形要求高些，以使坯體形狀穩(wěn)定。旋坯成形或滾壓成形則可小些。影響泥團可塑性的主要因素有：

　　1)氧化鋯陶瓷原料的性質(zhì)和組成。一般來說，氧化鋯陶瓷原料本身是不能改變的因素。陽離子交換力強的原料，一方面可使氧化鋯陶瓷粒子表面形成水膜，增加可塑性，另一方面由于氧化鋯陶瓷粒子表面帶有電荷，不會聚集。降低粒度，比表面積增加，也可增加陽離子交換能力。同時細粒原料形成水膜所需的水量多、毛細管力大。這些是細粒泥團可塑性好的原因粘土粒度愈細，含水量愈多，可加工性愈好。

　　2)氧化鋯陶瓷吸附離子的影響。從被吸附的陽離子價數(shù)來考慮，三價陽離子價數(shù)高，和帶負電荷的粒子吸引力大，大部分進人膠團的吸附層中，整個膠粒電荷低，因而斥力減小、引力增加，所以泥團可塑性增加。二價陽離子次之，一價陽離子最小。在一價陽離子中，氫是一個例外。因為它實際上是一個原子核，所以電荷密度最高，吸引力也最大，從而可塑性也最大。原料顆粒吸附不同的陽離子時，其可塑性的順序和陽離子交換的順序是相同的即：H+>A13+>Ba2>ca2>Mg2>NH2>K+>Na+>Li+

　　3)氧化鋯陶瓷溶劑的影響。最常用的溶劑(分散介質(zhì))是水。只有含有適當水分時，泥團才有最大的可塑性。一般來說，水膜厚度為0.2mm時泥團的可塑性最高。
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