陶瓷打包帶的制造工藝是一種結(jié)合傳統(tǒng)陶瓷工藝與現(xiàn)代材料科學(xué)的精細(xì)化生產(chǎn)過(guò)程,主要包括原料處理、成型、燒結(jié)和后加工四大環(huán)節(jié)。以下是具體工藝流程:
1. 原料制備
以高純度無(wú)機(jī)非金屬材料為主,如高嶺土、氧化鋁、黏土及石英等,經(jīng)破碎、研磨至微米級(jí)粉末(粒度通常≤50μm)。通過(guò)精密配比(如氧化鋁含量可達(dá)90%以上),加入2%-5%的有機(jī)粘結(jié)劑(如聚乙烯醇)和0.5%-1.5%的分散劑,采用行星式球磨機(jī)混合12-24小時(shí),確保成分均勻且流動(dòng)性達(dá)30-50mm/30s(依據(jù)GB/T 2418標(biāo)準(zhǔn))。
2. 成型工藝
采用擠出成型或干壓成型:擠出法適用于連續(xù)帶狀生產(chǎn),螺桿壓力控制在10-15MPa,模具溫度保持60-80℃;干壓成型使用100-300噸液壓機(jī),單位壓力達(dá)50-100MPa,坯體密度可達(dá)2.2-2.6g/cm3。精密模具確保帶材厚度公差≤±0.1mm,同步進(jìn)行激光在線(xiàn)測(cè)厚實(shí)時(shí)監(jiān)控。
3. 干燥與排膠
坯體在40-60℃低溫干燥24-48小時(shí),濕度梯度控制<5%/h,避免開(kāi)裂。隨后在400-600℃氧化氣氛中排膠,升溫速率1-2℃/min,保溫4-6小時(shí),去除有機(jī)物。
4. 高溫?zé)Y(jié)
采用隧道窯或梭式窯,以5-8℃/min速率升溫至1500-1700℃(氧化鋁基),保溫2-4小時(shí)。燒結(jié)體密度≥3.6g/cm3,抗彎強(qiáng)度>300MPa,線(xiàn)收縮率控制在12%-15%范圍內(nèi)。窯爐配備氧含量分析儀,確保氣氛波動(dòng)<0.5%。
5. 精密加工
使用金剛石砂輪進(jìn)行雙端面磨削,尺寸精度達(dá)±0.05mm,表面粗糙度Ra≤0.8μm。部分產(chǎn)品進(jìn)行等離子噴涂氧化鋯涂層(厚度50-100μm),維氏硬度提升至1300HV以上。
6. 質(zhì)量檢測(cè)
采用三點(diǎn)彎曲法測(cè)試機(jī)械強(qiáng)度(依據(jù)ISO 14704),高頻超聲波探傷檢測(cè)內(nèi)部缺陷,XRD分析晶相純度(α-Al?O?相含量>99%),并經(jīng)過(guò)20次熱震循環(huán)(1100℃?水冷)測(cè)試。
該工藝通過(guò)原料超細(xì)化、燒結(jié)曲線(xiàn)優(yōu)化及精密加工控制,使產(chǎn)品兼具高強(qiáng)(抗拉強(qiáng)度≥200MPa)、耐高溫(長(zhǎng)期使用溫度>1600℃)和耐腐蝕特性,廣泛應(yīng)用于航空航天高溫部件固定、半導(dǎo)體設(shè)備封裝等領(lǐng)域。現(xiàn)代生產(chǎn)線(xiàn)已實(shí)現(xiàn)DCS自動(dòng)化控制,能耗較傳統(tǒng)工藝降低30%,達(dá)到GB 21252-2013的能耗限額標(biāo)準(zhǔn)。