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日用陶瓷制品制造


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简介

陶瓷材料特性使其能够在材料工程、电子工程、化学工程以及机械工程中得到很多应用。由于通常陶瓷非常耐热,他们可以用于很多金属和聚合物无法胜任的地方。陶瓷材料在工业中有广泛的应用,包括采矿、航天、医药、精炼、食品和化学工厂、电子行业、工业输电、以及光波导传输等等。

分类

评判标准

原材料

主料

粘土

石英

长石

辅料

可选原料

流程

陶瓷生产步骤按照如下顺序:粉碎→配料→混合→成型→干燥→火烧→装配。

粉碎

粉碎是指将材料从较大的体积转变为较小体积的过程。粉碎过程需要将黏合材料打碎,每一个单独的材料块仍然有自己的外形,或者需要将材料弄成粉末。粉碎通常通过机械手段实现,包括摩擦(材料块与块之间碰撞,使得大块被打碎,颗粒被削减,压缩(施加压力增大摩擦),还有冲击(需要引入研磨介质,或者材料颗粒自身会造成粉碎)。摩擦粉碎设备包括洗涤器,在水中有叶片,可以产生漩涡,材料在其中发生碰撞而被打碎。压缩粉碎设备包括颚式碾碎机,滚动碾碎机和锥形碾碎机。冲击粉碎设备包括球磨,其中有一种介质不停地翻动,砸碎材料。轴撞击导致材料颗粒与颗粒间的摩擦和压缩。

配料

配料是根据配方对各种原材料称重的过程,将原材料准备好用于混合和干燥。

混合

混合在配料过程之后进行,通常使用不同的机器来实现。在混合搅拌的过程中通常需要加入水。

成型

成型是指将混合好的材料制成各种形状。成型过程可能包括:1)挤出,如制造砖的过程;2)压制成型;3)注浆成型,如在制造马桶、洗脸盆和陶瓷雕像灯装饰品的时候。成型过程将会生产出一个用于干燥的零件坯。零件坯比较软,长时间放置会破坏它的形状。处理待加工零件可能会改变它们的外形,如,没有被烧制的砖可以被挤压,而挤压以后就保持了那个形状。

干燥

干燥是将已成型材料中的水分或其他结合剂去除的过程。喷雾干燥现在被广泛的用于准备冲压的粉末。其他的干燥机如管道干燥机、周期干燥机。在需要加热的两个阶段中,都需要对其施加受控的热量。首先,热量将水分移除。这一步许要小心的控制,如果快速加热,会产生裂纹和表面瑕疵。干燥后的零件将比零件坯更小,更容易碎,一点点很小的力量都可能造成零件破碎,因此必须需要更小心的处理。

火烧

火烧是将干燥的零件进行受控加热的过程,这时原材料中的氧化物会发生化学变化,并引起烧结。通过火烧的零件将会比干燥的零件更小。

装配

成型方法

陶瓷成型技术包括抛掷、注浆、流延、注射成型、干压、等静压、热等静压以及其他方法。在许多领域的技术中都需要某种方法以将陶瓷粉末制造成复杂的形状。例如,生产先进的高温结构的零件如热机零件、涡轮机零件就需要这些方法。用于成型过程的材料除了陶瓷以外可能还包括:木头、金属、水、石膏以及环氧物,但是这些物质的大多数都将在火烧过程中被烧掉。

由于这些成型的技术可以提供具有维度稳定性、高表面质量、高密度和微结构一致性的工具和零件,这些技术很有名。而需要采用特殊方法成型的各种专门形状陶瓷的广泛应用又使得处理技术越来越多。

增强纤维主要使用聚合物、溶胶凝胶、或者CVD 方法制造,但是也可能使用熔融的方法。最广泛使用的的形态是层状结构,例如流延法制造电子器件衬底和封装就是很好的方法。光刻法在精确制造半导体和其他如封装的部件成型方面也有越来越广的应用。流延法等成型技术在其它应用中也日渐引人注目,如像燃料单元这种开放的结构等等。层状结构的另一个重要应用是加膜,这里很重要的技术是熔融喷雾,但是也物理蒸汽沉淀和化学方法的应用也越来越广泛。除了开放的结构,如蜂巢催化、包括各种泡沫材料的多孔结构(如网状泡沫)都有日渐广泛的应用。

目前这种使用粉末材料制成的物体的致密性都是通过无压力烧结实现的。但是,使用通过热压进行压力烧结的方法的情况越来越多,特别是在使用非氧化物和制造形状简单但是质量要求高的零件时,还有制造大型零件或者每次制造多个零件时,使用压力烧结更为先进。

烧结过程

基于烧结的方式的基本原理很简单。火烧的温度低于陶瓷的熔点。一旦制成了一个干燥的坯,它将在窑中烘烤。在这里原子和分子的扩散过程将使主要的微结构特征发生重大改变。这些改变包括多孔性的逐渐消除,这通常是由于材料发生了收缩,整体变得更加致密。这样,物体中的细孔可能发生封闭,导致材料的密度变大,从而极大的提高了材料的强度和抗磨损性。

高温烧结过程的另一个主要变化是建立了固体中的多晶结构。这个改变会带来一些非常小的晶粒分布,这对材料最终的物理性质有很重要的影响。晶粒大小和最初的材料颗粒大小有关,也和在处理过程中开始几个阶段的碎石或材料颗粒的大小有关。

产品的最终的微结构和物理属性受到结构模板的形式或者在化学合成和物理成型的开始阶段所创造的产物母体有关。因此,化学粉末和聚合物处理对合成工业陶瓷、玻璃以及玻璃陶瓷都有很重要的作用。

在烧结过程中有些很多办法可以改进产品质量。一些最普通的做法是对产品毛坯施加压力,使其在一开始就非常致密,于是减少了烧结所需要的时间。有时可以添加有机结合剂如聚乙烯醇以使产品毛坯结合得更紧密,而这些有机结合剂在温度达到200–350 °C就会燃烧干净。有时在施加压力的时候可以添加一些有机润滑剂。一般这些方法都可以组合起来,比如将结合剂和润滑剂都加入粉末中,然后对毛坯施压。化学添加剂的成型本身是另一个问题了。这在制造高性能的陶瓷时有着非常重要的作用。这些重要的陶瓷被广泛应用于电子器件、电容器、电感器、传感器等等。

在需要使用粉末地方可以使用浆料,然后用浆料灌制成需要的形状,然后将它进行干燥并烧结。实际上,传统的陶器就是使用了具有可塑性的混合物手工制作,与这种方法类似。如果不同材料的混合物一起应用在一种陶瓷里,烧结温度有时可能会超过其中某一种较少成分的熔点,这被称为液相烧结。液相烧结所需要的时间要比固相烧结更短。

生产线分工

资产与负债

资产

固定资产

非固定资产

负债

库存

设计和规划

位置与环境

投资与评估

规模与功能

风格与形式

组织结构

成本

税费

金融成本

原材料成本

房租成本

能耗成本

人工成本

设备折旧

收益管理

客流曲线

时间分布

空间分布

目标群体

容量控制

风险控制

市场

国内市场

国际市场

上市公司

东鹏陶瓷

亚细亚集团

鹰牌

松发陶瓷

标准

文档

编辑成员
1 人

法国就是培根

评论(1)

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Vick 2019-05-27 22:40:26
有些陶瓷制造品还有一个部分就是上釉!就是表面光滑的一层外衣
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