工程陶瓷材料加工技术现状.pdf

第24卷第1期机械工程材料VOl.24NO.1
2000年2月MaterIalsfOrMechanIcalEngIneerIngFeb.2000

工程陶瓷材料加工技术现状

贾志新艾冬梅(北京科技大学机械工程学院北京100083)
张勤河张建华(山东工业大学机械工程学院山东济南250014)

摘要由于工程陶瓷具有极高的硬度~良好的耐磨性和耐腐蚀性以及脆性高等特点成为难
加工材料特别是加工高精度~形状复杂的构件非常困难因此陶瓷材料作为工程结构材料的大规
模推广使用在很大程度上取决于陶瓷零件加工技术的发展G本文综述了国内外陶瓷材料加工技术
的研究现状G
主题词工程陶瓷脆性材料加工技术

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JiaZhixinAiDongmei(UnIversItyOfScIenceandTechnOlOgyBeIjIngBeIjIng100083)
ZhangOinheZhangJianhua(ShandOngUnIversItyOfTechnOlOgyJInanShandOng250014)

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如果说工程陶瓷的开发和应用对现代科技和工业生
1引言
产起着十分重要的推动作用那么其加工技术的发
工程陶瓷广泛应用于各工业领域随着新技术展则是关键之一G开发高效率~高质量~低成本的加
的兴起和发展原料粒度不断细化增韧补强措施屈工技术有着十分重要的技术和经济效益[6]G
出不穷以及制备工艺的不断进步工程陶瓷材料的
2工程陶瓷加工技术现状
性能日益完善和提高G这使其成为一种新型的机械
工程材料而愈益引起重视G目前工程陶瓷材料已用由于陶瓷材料种类繁多制品形状各异其制造
于电子~宇航~汽车~切削工具~冶金~化工等各部工艺也多种多样一般是将粉末原料进行冷压成型
门[1*5]并不断向新的领域发展G据预测陶瓷材料高温烧结或热压烧结后再加工成制品G通常可以概
年销售额将以12%以上的速度递增G不同工程陶瓷括为四个阶段:配料-粉末成型-烧结-加工G其中
材料的功能和用途归纳于表1G每一过程均影响制品的最终性能即使陶瓷坯料是
陶瓷是由共价键~离子键或两者混合的化学键由微米级超细粉料组成其质量也难以控制G由于粉
结合的物质呈现出与金属不同的性质在常温下对料完全无可塑性为了成型除粘合剂以外必需添加
剪切应力的变形阻力很大且硬度很高G由于陶瓷晶各种成型添加剂G未烧结的成型材料在烧结过程中
体是由阳离子和阴离子或阴离子和阴离子之间的化通常会收缩约20%引起制品的尺寸偏差和变形G
学键结合而成的化学键具有方向性原子堆积密度在烧结后进行精加工其加工性能又很差G由于这种
低原子间距离大使陶瓷显示出很大的脆性[5]而种原因以往陶瓷制品的形状大多比较简单制品的
成为难加工材料特别是加工高精度~形状复杂的构使用功能也较单一G近年来工程陶瓷材料的应用日
件非常困难G导致精加工的费用增大严重阻碍了工益活跃在改进制造工艺方面也展开了激烈的竞争G
程陶瓷材料的推广应用G这就对机械加工提出了新虽然陶瓷成型~烧结技术的进步不断提高了制
的挑战G显然陶瓷材料作为工程材料的大规模应品的精度但将陶瓷作为结构材料特别是机械结构
用在很大程度上取决于陶瓷零件加工技术的发展G互相配合使用时仍必须对陶瓷进行加工以提高烧
结制品的尺寸和形状精度以及加工表面的完整性G
男31岁副教授博士陶瓷材料由共价键和/或离子键结合而成呈现
1998-12-14收到初稿1999-09-17收到修改稿

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贾志新等:工程陶瓷材料加工技术现状

表l工程陶瓷的功能和用途[l~5]
功能材料应用

高强度性PSZ~