Al2O3陶瓷微零件的低壓注射成型研究.pdf

1、陶瓷低壓注射成型是粉末注射成型技術的一個重要分支，已成為陶瓷微零件最具潛力的批量生產技術之一，在航空航天、通訊、汽車電子、精密機械、生物醫(yī)學等領域應用廣泛。對陶瓷微零件的低壓注射成型工藝進行深入研究，確定各階段的工藝特點和產品質量的主要影響因素，對該技術的工藝完善、理論建立和市場化推廣具有重要的實用價值。本文對氧化鋁陶瓷微階梯軸零件的低壓注射成型工藝進行了系統(tǒng)研究，研究結果對其它材質的微零件低壓注射成型也具有普適性。本文的主要研究成果如

2、下:
　　 (1)通過對煅燒后的氧化鋁陶瓷粉末進行球磨處理，并添加油酸作為助劑，獲得了理想的陶瓷粉末;對粘結劑各組分的作用機理進行分析，選用油酸作為表面活性劑，對其用量進行了定量估算，最終確定石蠟基粘結劑體系的配比為95wt.％PW-5wt.％OA。制定出喂料的混制流程，并從粉末裝載量、可注性、穩(wěn)定性和收縮率四個方面對喂料性能進行評估。實驗表明，陶瓷粉末裝載量為60vol.％的喂料，各性能指標較為均衡，顆粒與粘結劑分布呈連續(xù)狀態(tài)

3、，性能最佳。(2)結合低壓注射成型機的成型原理，設計并加工出一套適于微階梯軸試樣低壓注射成型的實驗用模具。選用制備好的粉末裝載量為60vol.％的喂料進行低壓注射成型實驗，采用單因子實驗方法考察了注射壓力、喂料溫度、模具溫度和保壓時間這四個因素對陶瓷微零件體積密度的影響規(guī)律，并結合生坯的成型缺陷，確定了合理的注射工藝參數:注射壓力0.5～0.6MPa，喂料溫度為65～75℃，模具溫度20～30℃，保壓時間為10s，通過試制獲得致密度高、

4、無缺陷的微零件。
　　 (3)實驗對粘結劑各組元和喂料進行TGA/DSC熱分析，結果表明，粘結劑的熱分解溫度區(qū)間為160～510℃，劇烈熱分解在190～300℃之間，喂料中的粘結劑在510℃時脫除率為13wt.％左右，基本脫除完全。實驗還研究了埋粉特性對脫脂率的影響，最終選擇中位徑D50為22.4μm的γ-Al2O3作為脫脂埋粉。基于熱分析和對埋粉的研究，論文確定了高溫和低溫脫脂兩種不同工藝曲線，并比較了兩種脫脂工藝的優(yōu)缺點。最