一種陶瓷拉絲模模芯的燒結(jié)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種陶瓷拉絲模模芯的燒結(jié)工藝，該陶瓷拉絲模模芯的原料由主料Al2O3粉料、增韌劑ZrO2、活性劑AS以及熱塑性有機載體組成，通過混煉、注射成型及虹吸脫脂工藝后制得毛坯，所述的拉絲模模芯的燒結(jié)工藝采用固相燒結(jié)法。本發(fā)明揭示了一種陶瓷拉絲模模芯的燒結(jié)工藝，該燒結(jié)工藝安排得當，實施過程簡便，燒結(jié)溫度控制合理，制得的陶瓷拉絲模模芯具有均衡的密度及收縮率，尤其在抗彎強度、硬度及韌性等方面表現(xiàn)突出，有效的提升了拉絲模模芯的使用壽命和使用性能。
【專利說明】 一種陶瓷拉絲模模芯的燒結(jié)工藝

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種拉絲模模芯的燒結(jié)工藝，尤其涉及一種綜合性能優(yōu)良的陶瓷拉絲模模芯的燒結(jié)工藝，屬于模具制造【技術領域】。

【背景技術】
[0002]在陶瓷拉絲模模芯的制備過程中，除了注射成型和脫脂之外，最重要的一個步驟就是燒結(jié)。由于固態(tài)中分子相互吸引，通過加熱使粉體產(chǎn)生顆粒粘結(jié)，經(jīng)過物質(zhì)遷移使粉末體產(chǎn)生強度并導致致密化和再結(jié)晶的過程稱為燒結(jié)。陶瓷粉料具有很大的表面能，該能量使得粉體具有較高的活性，粉末與燒結(jié)體相比是處在能量不穩(wěn)定狀態(tài)。粉狀物料的表面能大于多晶燒結(jié)體的晶界能，有自發(fā)降低能量的趨勢，所以粉體的表面能就是燒結(jié)的推動力。粉體經(jīng)燒結(jié)后，晶界能取代了表面能，這就是多晶材料穩(wěn)定存在的原因。但由于粉體表面能推動力相對于其他能量還是很小，所以材料需要在很高的溫度下才能使燒結(jié)過程進行。
[0003]陶瓷材料在高溫下發(fā)生的主要變化是:顆粒間接觸面積擴大，顆粒中心距變小形成晶界；氣孔形狀變化，體積縮?。粡穆?lián)通的氣孔變成各自孤立的氣孔并逐漸縮小，以致最后大部分氣孔甚至全部氣孔從晶體中排出。因此，如何在燒結(jié)過程中控制燒結(jié)溫度，以至氣體的順暢排出，是影響陶瓷模芯密度、收縮平穩(wěn)性以及抗彎強度、韌性等力學性能的決定性因素。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述需求，本發(fā)明提供了一種陶瓷拉絲模模芯的燒結(jié)工藝，該燒結(jié)工藝安排合理，實施簡便，制得的陶瓷拉絲模模芯密度均勻、收縮過程平穩(wěn)，且具有突出的抗彎強度和韌性。
[0005]本發(fā)明是一種陶瓷拉絲模模芯的燒結(jié)工藝，該陶瓷拉絲模模芯的原料由主料A1203粉料、增韌劑Zr02、活性劑AS以及熱塑性有機載體組成，通過混煉、注射成型及虹吸脫脂工藝后制得毛坯，所述的拉絲模模芯的燒結(jié)工藝采用固相燒結(jié)法。
[0006]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的拉絲模模芯在注射成型過程中具有三種裝載量，分別為53%、55%和59%，不同裝載量的燒結(jié)工藝略有不同。
[0007]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的固相燒結(jié)法采用兩步燒結(jié)，設備選用KSL-1700X高溫燒結(jié)爐，其最高燒結(jié)溫度控制在1480°C -1520°C。
[0008]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的兩步燒結(jié)操作過程如下:首先，按照5°C /min的速度進行升溫，將溫度提升至最高燒結(jié)溫度；然后，按照10°c /min的速度進行降溫，將溫度降至1250°C -1300°C，并在該溫度下保溫5-5.5小時；最后，緩冷至室溫。
[0009]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的燒結(jié)工藝實施過程中使用氫氣作為保護氣體。
[0010]本發(fā)明揭示了一種陶瓷拉絲模模芯的燒結(jié)工藝，該燒結(jié)工藝安排得當，實施過程簡便，燒結(jié)溫度控制合理，制得的陶瓷拉絲模模芯具有均衡的密度及收縮率，尤其在抗彎強度、硬度及韌性等方面表現(xiàn)突出，有效的提升了拉絲模模芯的使用壽命和使用性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明:
圖1是本發(fā)明實施例陶瓷拉絲模模芯的燒結(jié)工藝圖。

【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0013]圖1是本發(fā)明實施例陶瓷拉絲模模芯的燒結(jié)工藝圖；該陶瓷拉絲模模芯的原料由主料A1203粉料、增韌劑Zr02、活性劑AS以及熱塑性有機載體組成，通過混煉、注射成型及虹吸脫脂工藝后制得毛坯，所述的拉絲模模芯的燒結(jié)工藝采用固相燒結(jié)法。
[0014]進一步說明，該固相燒結(jié)法采用兩步燒結(jié)，設備選用KSL-1700X高溫燒結(jié)爐，其最高燒結(jié)溫度控制在1480°C -1520°C ;兩步燒結(jié)操作過程如下:首先，按照5°C /min的速度進行升溫，將溫度提升至最高燒結(jié)溫度；然后，按照10°C /min的速度進行降溫，將溫度降至12500C -1300°C，并在該溫度下保溫5-5.5小時；最后，緩冷至室溫；燒結(jié)工藝實施過程中使用氫氣作為保護氣體。
[0015]根據(jù)拉絲模模芯在注射成型過程中所采用的53%、55%和59%三種裝載量，其燒結(jié)工藝具體實施過程如下:
實施例1
注射成型過程中所采用的裝載量為53%時，兩步燒結(jié)操作過程如下:首先，按照5°C /min的速度進行升溫，將溫度提升至1520°C ;然后，按照10°C /min的速度進行降溫，將溫度降至1300°C，并在該溫度下保溫5小時；最后，緩冷至室溫；斷裂韌性約為10.2MPaXml/2、彎曲強度約為911.4MPa。
[0016]實施例2
注射成型過程中所采用的裝載量為55%時，兩步燒結(jié)操作過程如下:首先，按照5°C /min的速度進行升溫，將溫度提升至1500°C ;然后，按照10°C /min的速度進行降溫，將溫度降至1280°C，并在該溫度下保溫5小時；最后，緩冷至室溫；斷裂韌性約為10.8MPaXml/2、彎曲強度約為935.8MPa。
[0017]實施例3
注射成型過程中所采用的裝載量為59%時，兩步燒結(jié)操作過程如下:首先，按照50C /min的速度進行升溫，將溫度提升至1480°C ;然后，按照10°C /min的速度進行降溫，將溫度降至13001:，并在該溫度下保溫5.5小時；最后，緩冷至室溫；斷裂韌性約為11.2MPaXml/2、彎曲強度約為 952.8MPa。
[0018]通過上述工藝可知，注射成型時的裝載量為59%，燒結(jié)溫度控制在1480°C，制得的陶瓷拉絲模模芯的力學性能最為優(yōu)良的。
[0019]本發(fā)明揭示了一種陶瓷拉絲模模芯的燒結(jié)工藝，其特點是:該燒結(jié)工藝安排得當，實施過程簡便，燒結(jié)溫度控制合理，制得的陶瓷拉絲模模芯具有均衡的密度及收縮率，尤其在抗彎強度、硬度及韌性等方面表現(xiàn)突出，有效的提升了拉絲模模芯的使用壽命和使用性倉泛。
[0020]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領域的技術人員在本發(fā)明所揭露的技術范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權(quán)利要求書所限定的保護范圍為準。
【權(quán)利要求】
1.一種陶瓷拉絲模模芯的燒結(jié)工藝，其特征在于，該陶瓷拉絲模模芯的原料由主料八1203粉料、增韌劑21*02、活性劑防以及熱塑性有機載體組成，通過混煉、注射成型及虹吸脫脂工藝后制得毛坯，所述的拉絲模模芯的燒結(jié)工藝采用固相燒結(jié)法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷拉絲模模芯的燒結(jié)工藝，其特征在于，所述的拉絲模模芯在注射成型過程中具有三種裝載量，分別為53%、55%和59%，不同裝載量的燒結(jié)工藝略有不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷拉絲模模芯的燒結(jié)工藝，其特征在于，所述的固相燒結(jié)法采用兩步燒結(jié)，設備選用高溫燒結(jié)爐，其最高燒結(jié)溫度控制在14801 -15201。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陶瓷拉絲模模芯的燒結(jié)工藝，其特征在于，所述的兩步燒結(jié)操作過程如下:首先，按照51加化的速度進行升溫，將溫度提升至最高燒結(jié)溫度；然后，按照101加化的速度進行降溫，將溫度降至12501 -13001，并在該溫度下保溫5-5.5小時；最后，緩冷至室溫。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4所述的陶瓷拉絲模模芯的燒結(jié)工藝，其特征在于，所述的燒結(jié)工藝實施過程中使用氫氣作為保護氣體。
【文檔編號】C04B35/10GK104355605SQ201410595681
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】馬廣興 申請人:蘇州廣型模具有限公司