Сухое и изостатическое прессование современной керамики.
Сырьем для керамических изделий является сыпучий порошковый материал, а процесс формования порошка заключается в превращении сыпучего порошкового сырья или его агрегатов в сырое тело или изделие определенного размера и прочности под действием внешней силы. В процессе формования современной керамики сырье из керамического порошка необходимо в определенной степени обработать, чтобы из него можно было превратить заготовки, подходящие для конкретных методов формования.
Метод компрессионного формования еще называют процессом штамповки, при котором к порошку добавляют небольшое количество связующего вещества (содержание воды необходимо контролировать на уровне 4–7%, даже до 1–4%) для грануляции, а затем Гранулированный порошок помещают в форму (для сухого прессования обычно используют стальную форму, а для холодного изостатического прессования используют резиновую пленку) и прессуют на машине давления с образованием сырого тела определенной формы.
Наиболее распространенными методами компрессионного формования являются сухое прессование и изостатическое прессование. Сухое прессование основано на большом давлении для прессования порошкообразной заготовки в форме. Суть в том, что частицы находятся в форме под действием внешней силы. Процесс, при котором частицы располагаются близко друг к другу, при этом частицы прочно соединяются за счет внутреннего трения и сохраняют определенную форму. Метод формования изостатическим прессованием также называют гидростатическим формованием, которое представляет собой метод формования, в котором используется несжимаемость жидкой среды и равномерная передача давления. То есть давление образца в контейнере высокого давления такое же, как давление в статической воде на той же глубине, поэтому его называют гидростатическим давлением или статическим давлением. Процесс формования, полученный по этому принципу, называется гидростатическим давлением. Формирование или изостатическое прессование.
Сравнение сухого прессования и изостатического прессования.
1. Сухое прессование имеет только одну или две поверхности давления, тогда как изостатическое прессование представляет собой многоосное давление, то есть разнонаправленное давление и многостороннее давление, что способствует уплотнению порошка до значительной плотности. При этом линейное смещение частиц порошка невелико, а работа трения, затрачиваемая при движении частиц порошка, относительно невелика, что повышает эффективность прессования.
2. По сравнению с другими формами прессования с примерно такой же прочностью на сжатие, изостатическое прессование позволяет получить более высокую плотность сырца, а также однородность и плотность во всех направлениях без серьезных изменений из-за толщины формы.
3. Поскольку направленность давления при изостатическом прессовании не сильно отличается, трение между частицами порошка и между частицами и моделью значительно уменьшается, поэтому явление напряжения в сыром теле наблюдается редко.
4. Необработанное изделие, полученное методом изостатического прессования, имеет высокую прочность, однородную внутреннюю структуру и отсутствие ориентационного расположения частиц.
5. При изостатическом прессовании используется порошок с очень низким содержанием воды (обычно 1–3%), при этом нет необходимости или редко используется клей и смазка. Это выгодно для уменьшения усадки при сушке и усадки при обжиге.
