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第6章 无机非金属材料及其成形Inorganic Nonmetallic Materials and Its Forming 适用班级：090108班 主讲教师：李 明 二〇一一年三月 6.1 无机非金属材料成形概述 无机非金属材料是除金属材料以外的一切材料，已在机械工程材料中占据重要地位，它的应用遍及国民经济的各个领域。 陶瓷是无机非金属材料的主体，新型陶瓷更是一类具有发展前途的新型工程材料。 玻璃是一种非晶形无机非金属固体材料，在常温范围内属脆性材料。 木材系指树干的加工产品，它是一种天然高分子有机材科，由纤维素、半纤维素和木素组成。 2 6.2 陶瓷成形工艺 陶瓷在传统上是指以天然或人工合成的无机非金属物质为原料，经过成形和高温烧结而制成的固体材料和制品。陶瓷的种类很多，一般将其分为普通陶瓷和特种陶瓷两大类。 3 6.2.1 陶瓷成形概述 陶瓷成形，就是将坯料制成具有一定形状、强度的坯体(生坯)、其过程取决于坯料的成形性能及工艺方法。 同一产品可以用不同的方法来成形，对于某一类产品采用什么样的成形方法，是可以选择的。生产中可按下列几方面来考虑。 （1）产品的形状、大小、薄厚等。 （2）坯料的性能。 （3）产品的产量和质量要求。 4 6.2.2 注浆成形 注浆成形是指泥浆注入具有吸水性能的模具中而得到坯体的一种成形方法。 适于形状复杂、薄的、体积较大且尺寸要求不严的制品。 注浆成形后的坯体结构较均匀，但含水量大，干燥与烧成收缩较大。具有适应性强、不需专用设备，易投产的优点，故在陶瓷生产中应用普遍。 5 1．空心注浆 空心注浆指采用的石膏模没有型芯，故亦称单面注浆。 2．实心注浆 实心注浆是将泥浆注入带有型芯的模型中，泥浆在外模与型芯之间同时向两侧脱水，浆料需不断补充，直至硬化成坯，亦称双面注浆。 6 3．真空注浆 真空注浆是利用在模型外抽取真空或将紧固的模型放入负压的空气中，以降低模外压力来增加模型内外的压力差，从而提高了注浆成形的质量和速度，增加致密度，缩短吸浆时间。 4．离心注浆 离心注浆指向旋转模型中注入泥浆，利用旋转模型产生的离心力作用，加速泥浆脱水过程的工艺。 5．压力注浆 将施有一定压力的泥浆通过管道压入模型内，待坯体成形后再取消压力，对于空心注浆的坯体，要倒出多余泥浆。 注浆成形操作注意事项主要包括： 1）新制成的泥浆至少需存放(陈腐)一天以上再使用，用前须搅拌。 2）浇注泥浆温度不宜太低，否则会影响泥浆的流动性。 3）石膏模应按顺序轮换使用，使模型湿度保持一致。 4）注入泥浆时，为使模内的空气充分逸出，应沿漏斗徐徐不断地一次注满；最好将模子置于转盘上，一面注一面用手使之回转，好借助离心力的作用，促使泥层均匀，减少坯内气泡，减小烧成变形。 5）石膏模内壁在注浆前最好喷一层薄釉或撒一层滑石粉，以防粘模。 6）从空心注浆倒出的余浆和修整后的剩余废浆，在回收使用时，要先加水搅拌，洗去从模上混入的硫酸钙等可溶性盐类，再过筛压滤后与浆料配用。 7）注浆坯体脱模后需轻拿轻放，放平放稳防止振动。特殊形状的坯体最好放在托板上。 7 6.2.3 可塑成形 可塑成形是指对具有一定可塑能力的泥料，如可塑坯料，进行加工成形的工艺过程。 1．雕塑与拉坯 （1）雕塑。凡产品形状为人物、鸟兽或方形、多角形器物，多采用手捏或雕塑法成形，制造时视器物形状而异，仅用于某些工艺品制做，技术要求高，效率低。 （2）拉坯。具有熟练操作技术的工人在人力或动力驱动的辘轳上完全用手工制出生坯的成形方法。 8 2．旋压成形 旋压成形是指利用旋转的石膏模与样板刀成形。将经真空练泥的泥团放在石膏模中(模子的含水率在4％～14％之间)，将石膏模放在辘轳机上，使其转动，然后慢慢放下样板刀(型刀)。由于样板刀的压力，泥料均匀地分布在模子的内表面，多余的泥料则粘在样板刀上被清除。这样，模壁和样板刀转动所构成的空隙被泥料填满而旋制成坯件。 9 3．滚压成形 滚压成形是在旋压成形基础上发展起来的一种新的可塑成形方法，它与旋压不同之外是将扁平的样板刀改为回转型的滚压头。成形时，盛放泥料的模型和滚压头分别绕自己的轴线以一定速度同方向旋转。滚压头在旋转的同时逐渐靠近盛放泥料的模型，对坯泥进行滚压作用而成形。 10 4．挤压与车坯成形 挤压成形，是由真空挤泥机等将坯泥挤压成各种管状、棒状及断面和中孔一致的产品。 5．塑压成形 亦称兰姆成形，是将泥料放在模型内，常温下压制成坯，上、下模一般由石膏制成，模型内盘绕一根多孔性纤维管，以便通压缩空气或抽真空。 6.注塑成形 又称注射成形，是瘠性物料与有机添加剂混合加压挤制成形的方法，由塑料工业移植而来。 7.轧模成形 坯料在轧模机上反复混练反复粗轧，然后逐渐减小轧辊间距进行精轧，直至轧成所需薄膜的厚度。 11 6.2.4 压制成