挤制成型又称挤压成型,基本过程是将真空炼制的可塑性泥料放入挤制机内,这种
挤制机一头可以对泥料加压,另一头装有成型模具,通过加压端加压挤压出一定形状的
坯体。根据产品形状的不同可以更换模具以挤出不同形状的坯体。挤压成型技术包括炼
泥机和成型机的选择,粉体粒度的分布,黏结剂和润滑剂等的选择,以及成型用磨具的
设计等等。挤压成型的主要工艺包括真空炼泥、挤制成型、干燥和脱脂等,如果使用无
机材料黏结剂则不需脱脂过程。挤制成型工艺流程如图44所示。
图44 挤制成型工艺流程
挤制成型工艺对泥料的要求较高。外形呈球形的细粉料一般有利于成型;溶剂、增
塑剂和黏结剂的用量要适当,同时必须保证泥料高度均匀。表46给出了几种工业陶瓷
塑性泥料的配方组成,其中黏土、甲基纤维素用作黏结剂,水为溶剂,氯化物作聚合
剂。常用的成型添加剂列于表47。常见的电容器陶瓷,如钛酸钡瓷等挤压成型用增塑
剂和黏结剂的比例如表48所示。挤压用塑性泥料本质上是弹塑性的,高分子量的有机
黏结剂可增加弹性压缩,减少水分迁移,并提供成型体足够的强度和保持形状的能力。
挤制成型工艺适合柱状、管状、板状及多孔柱状坯体的成型,广泛用于传统耐火材
料如炉管、护套管、棒状发热体和一些电子、磁性材料的生产中,在高性能的新型陶瓷
产品的成型中也得到越来越多的应用。例如,净化汽车尾气用的超薄壁型蜂窝陶瓷催化
剂载体便是用这种成型方法大量生产的。而且随着成型模具和周边技术的进步,可将挤
压成型代替流延成型用于小于05mm 厚的厚膜成型。挤压成型的优点是污染小,易于
第4章 塑化剂 97表46 几种工业陶瓷塑性泥料配方
高纯 Al2O3 耐火级 Al2O3 电 瓷
Al2O3(<20μm)50% Al2O346% 石英(44μm)16%
有机添加剂6% 有机添加剂2% 长石16%
水44% 黏土4% 高岭土16%
水48% 黏土16%
AlCl3<1% MgCl2<1% 水36%
CaCl2<1%
表47 挤压成型常用添加剂
黏结剂/聚合剂 聚 合 剂 润 滑 剂
甲基纤维素 CaCl2 各种硬脂酸
羟基乙基纤维素 MgCl2 胶状石墨
PVA MgSO4 有机硅树脂
多糖类 AlCl3 石油
CaCO3
表48 电容器陶瓷挤压成型泥料用增塑剂、黏结剂配比 (%)
陶 瓷 品 种 甲基纤维素 桐 油 水 糊精
钛酸钡瓷 7 5 22
锡酸钙陶瓷 4 20 5~7
自动化操作,可连续性生产,效率高。但挤压成型工艺也有若干缺点,如所用设备的结
构比较复杂,加工精度要求高;添加的溶剂和黏结剂较多,坯体在干燥和烧成时收缩较
大,坯体的性能容易受到影响等。