正确答案
1、制备低粘度高固含量浆料,保证素坯强度。
如果不考虑对粉体的要求,那么成型工艺的首要问题将是低粘度高固体含量浆料的制备,因为这是保证素坯密度和强度的前提。低粘度将使浆料顺利进行,而且低粘度还是成形复杂形状陶瓷部件的要求;高固含量是提高素坯密度和强度的基础,高密度的坯体可降低烧结温度,减小收缩率,避免坯体在烧结过程中可能产生的变形、开裂等缺陷。实现低粘度高固含量粉体浆料的制备要综合考虑多种因素,例如对原料粉体进行适当的表面改性,降低高价反离子杂质浓度,引入高效的分散剂等。
2、过程尽量避免少用有机添加剂。
由于成型工艺大多需要加入不同量剂的粘接剂、分散剂等有机添加剂,因而在烧结之前常需脱脂,而脱脂过程将会引起坯体开裂等缺陷,因此要尽量避免脱脂过程。目前解决这一问题的有效途径是在坯体强度或密度的前提下,不用或尽量少用有机添加剂。
3、实行净尺寸原位凝固,避免坯体收缩。
高性能陶瓷是一种脆性的难加工材料,净尺寸成型可以减少烧结体的机加工量,而原位凝固技术使得坯体在固化过程中避免收缩,浆料进行原位固化,这样就避免了浆料在固化过程中可能引起的浓度梯度等缺陷,从而为成型坯体的均匀性和可靠性提供保证。净尺寸原位凝固技术通常是在物理化学的理论基础上,借助一些可操作的物理反应(如温度诱导絮凝成型和胶态振动注模成型等)或化学反应(如注凝成型和直接凝固注模成型等)使物料快速实现固化。开展新的符合要求的物理反应或化学反应的研究并将之应用于陶瓷成型领域,仍是21世纪陶瓷成型工艺发展的重要方向之一。
4、实现自动化成型,降低材料成本。
众所周知,陶瓷材料具有许多优异性能,但目前仍因成本问题使其实际应用受到很大的限制。从陶瓷生产过程的各个环节入手,进行低成本陶瓷材料的研究开发将是21世纪陶瓷材料领域面临的最艰巨的任务,其中,连续化、自动化的成型工艺将是解决这一问题的有力手段之一。