Produkcja materiałów ceramicznych
-
Upload
magda23lbn -
Category
Technology
-
view
11.068 -
download
1
description
Transcript of Produkcja materiałów ceramicznych
![Page 1: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/1.jpg)
Produkcja materiałów
ceramicznych
![Page 2: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/2.jpg)
Wytwarzanie ceramiki składa się z następujących etapów:
• Wytwarzanie proszków i mas
• Formowanie
• Suszenie
• Kształtowanie półfabrykatów w stanie nie wypalonym
• Wypalanie
• Nanoszenie pokryd ceramicznych
• Kształtująca obróbka koocowa
![Page 3: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/3.jpg)
Wytwarzanie proszków i mas:
![Page 4: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/4.jpg)
Rozdrabnianie mechaniczne surowców i mas:
Rozdrabnianie grube
Rozdrabnianie miałkie
Sortowanie
Oczyszczanie
![Page 5: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/5.jpg)
Rozdrabnianie surowców
Rozdrabnianie grube.
Do rozdrabniania grubego używa się
między innymi kruszarkę stożkową.
Służy ona do rozdrabniania
twardych materiałów, np.
skalenia czy kwarcytu.
Rys.1. Kruszarka stożkowa
![Page 6: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/6.jpg)
Rozdrabnianie surowców
Do rozdrabniania grubego stosuje
się także kruszarkę
szczękową.
Rys.2. kruszarka szczękowa
![Page 7: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/7.jpg)
Rozdrabnianie surowców
Rozdrabnianie miałkie odbywa się zazwyczaj w
młynach bębnowych lub
kulowych. W urządzeniach
tych mielenie zachodzi dzięki
elementom mielącym.
Rys. 3. Młyn bębnowy lub kulowy
![Page 8: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/8.jpg)
Rozdrabnianie surowców
Młyny wibracyjne
mają możliwośd
wyproduko-wania ziarna
o bardzo małej
wielkości.
Rys.4. Młyn wibracyjny kulowy
![Page 9: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/9.jpg)
Rozdrabnianie surowcówMłyny mielące typu LME 4 służą do ultradrobnoziarnistego mielenia
Rys. 5. Młyn mielący typu LME 4
![Page 10: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/10.jpg)
Rozdrabnianie surowców
Sortowanie ma na celu rozdzielenie mieszanin
proszkowych o różnej wielkości ziaren.
Najprostszą metoda jest przesiewanie
wysuszonego surowca przez sita wibracyjne lub sita
wiskozowe. Rys. 6. Sito wibracyjne
![Page 11: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/11.jpg)
Rozdrabnianie surowców
Oczyszczanie stosowane jest w celu oddzielenia cząstek żelaza od
surowców ceramicznych.
Metoda ta opiera się na oddzielaniu magnetycznym. Rys. 7. Elektromagnetyczny ferrofiltr
do oczyszczania z cząstek żelaza
![Page 12: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/12.jpg)
Wybrane sposoby syntezy proszków:
Suszenie rozpyłowe
Suszenie sublimacyjne
Współstrącanie
Metoda zol-żel
Reakcje chemiczne w fazie gazowej
![Page 13: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/13.jpg)
Synteza proszków
Suszenie rozpyłowe. Polega na przetworzeniu zawiesiny wodnego roztworu soli na suchy
proszek, proces ten zachodzi poprzez rozpylanie w gorącym gazie. Zawiesina
ta, jest pompowana do rozpylaczy a następnie rozpryskuje się ją na ogromną
liczbę kropel.
![Page 14: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/14.jpg)
Rys. 8. Suszarnia rozpyłowa współprądowa
![Page 15: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/15.jpg)
Synteza proszków
W suszarkach rozpyłowych używa się rozpylaczy obrotowych, dysz ciśnieniowych
oraz dysz pneumatycznych. Sposób przepływu powietrza w komorze
rozpyłowej w dużym stopniu wpływa na czas suszenia kropel, czas obecności w komorze oraz tworzenie się osadów na
ścianach.
![Page 16: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/16.jpg)
Rys. 9. Systemy mieszania kropel rozpylonej zawiesiny ceramicznej z gorącym powietrzem w komorze rozpyłowej: a) współprądowy, b)
przeciwprądowy, c) przepływ mieszany; 1-wlot gorącego powietrza, 2-wylot powietrza, 3-dopływ zawiesiny do rozpylacza
![Page 17: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/17.jpg)
Synteza proszków
Suszenie sublimacyjne jest procesem, w którym wodne roztwory soli są rozpraszane
po wprowadzeniu do zimnej (-78°C) kąpieli w heksanie lub
ciekłym azocie. Roztwór zamarza w postaci
kropel, które następnie są uwalniane od rozpuszczalnika i
podgrzewane aby odsublimowad lód
Rys. 10. Ciekły azot
![Page 18: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/18.jpg)
Synteza proszków
Współstrącanie. Roztwór miesza się
z odczynnikiem strącającym. Współstrącony osad zazwyczaj
oddziela się od cieczy przez odfiltrowanie i w tym czasie ulega
on rozkładowi, w wyniku czego uzyskuje się drobnokrystaliczny
materiał. Najłatwiejszym wykorzystaniem tej metody jest wytworzenie tlenków, np. Al2O3.
Rys. 11. Al2O3.
![Page 19: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/19.jpg)
Synteza proszków
Metoda zol-żel. Metodę tą często stosuje się do otrzymywania proszków
o kształcie kulistym i o nastawialnej wielkości
ziaren do 2000µm. Uzyskane tą metodą
proszki posiadają lepszą jednorodnośd i czystośd.
Rys. 11. Włókno mullitowe otrzymane metodą zol-żel (3Al2O3 ·
2SiO2)
![Page 20: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/20.jpg)
Rys. 12. Przebieg metody zol-żel
![Page 21: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/21.jpg)
Mieszanie i ujednorodnianie
Na tym etapie procesu technologicznego dodawane są do masy odpowiednie dodatki, takie jak:
-środki wiążące (lepiszcza)
-środki poślizgowe lub antyadhezyjne
-środki uplastyczniające (plastyfikatory) Rys. 13. Gliceryna- stosowana
jako środek uplastyczniający.
![Page 22: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/22.jpg)
Mieszanie i ujednorodnianie
Rys. 14. Alkohol etylowy-stosowany jako
organiczny rozpuszczalnik
Rys. 15. Olej mineralny-stosowany jako środek
poślizgowy
![Page 23: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/23.jpg)
Formowanie
Formowanie stanowi jeden z najważniejszych etapów procesu wytwarzania wyrobów z ceramiki technicznej. Służy ono do przekształcenia
nieskonsolidowanego materiału wyjściowego w spójny, zagęszczony półfabrykat o określonej
geometrii i mikrostrukturze
![Page 24: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/24.jpg)
Formowanie przez
prasowanie
Formowanie plastyczne
Formowanie przez
odlewanie
Formowanie
![Page 25: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/25.jpg)
Formowanie przez prasowanie
Polega ono na zagęszczaniu ziarnistych, polidyspersyjnych ceramicznych układów materiałów, będących bezpostaciową masą ziarnistą.
Formowanie to wykonuje się za pomocą jednoosiowego lub wieloosiowego działania
obciążenia ściskającego.
![Page 26: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/26.jpg)
Formowanie przez prasowanie:
-prasowanie jednoosiowe na zimno
-prasowanie izostatyczne na zimno
-prasowanie walcowe
-zagęszczanie dynamiczne
-formowanie nadplastyczne
![Page 27: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/27.jpg)
Formowanie przez prasowanie
Prasowanie jednoosiowe na zimno
można podzielid na:
prasowanie na mokro
prasowanie na sucho
![Page 28: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/28.jpg)
Formowanie przez prasowanie
Poprzez prasowanie na mokro produkuje się wyroby
o relatywnie równomiernym zagęszczeniu, jest także możliwośd wytworzenia półfabrykatów z wgłębieniami lub
rowkami prostopadłymi do kierunku prasowania.
Rys. 17. Prasowanie izostatyczne na mokro
![Page 29: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/29.jpg)
Formowanie przez prasowanie
W prasowaniu na sucho nie ma możliwości dozowania formy z nadmiarem. Naciski stempla znacznie
przekraczają 30 MPa.
Rys. 18. Prasowanie izostatyczne na sucho
![Page 30: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/30.jpg)
Formowanie przez prasowanie
Prasowanie izostatyczne na zimno. stosowane jest zazwyczaj, gdy w czasie spiekania potrzebna jest
duża, prawie równomierna gęstośd wyjściowa sprasowanego półfabrykatu.
Prasowanie izostatyczne na zimno można podzielid na:
-prasowanie izostatyczne w mokrej matrycy
-prasowanie izostatyczne w suchej matrycy
![Page 31: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/31.jpg)
Formowanie przez prasowanie
Prasowanie izostatyczne w mokrej matrycy przebiega poprzez napełnienie elastycznej formy proszkiem ceramicznym, szczelne jej
zamknięcie, odpowietrzenie oraz prasowanie .
Prasowanie izostatyczne w suchej matrycy różni się od prasowania w mokrej matrycy, tym, że
napełnianie formy odbywa się w naczyniu ciśnieniowym.
![Page 32: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/32.jpg)
Rys. 19. Izostatyczne prasowanie na zimno: a) w mokrej matrycy,
b) w suchej matrycy
![Page 33: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/33.jpg)
Formowanie przez prasowanie
Prasowanie walcowe. Stosuje się do formowania
cienkościennych części ceramicznych
w postaci pełnej lub wewnętrznie drążonej. Tym sposobem można wyprodukowad części płaskie o grubości 0,5-
10mm oraz płyty wielowarstwowe.
Rys. 20. Prasowanie walcowe
![Page 34: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/34.jpg)
Formowanie przez prasowanie
Formowanie nadplastyczne wykonuje się dzięki
podatności drobnoziarnistych
materiałów ceramicznych na znaczne wydłużanie w czasie rozciągania. Obok
pokazano przykład elementu
ceramicznego, który pod wpływem
ciśnienia, dostosowuje się do kształtu matrycy.
Rys. 21. Przykład formowania nadplastycznego rury a) stan
początkowy, b) stan po ściśnięciu suwaków
![Page 35: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/35.jpg)
Formowanie plastyczne
pasmowe wtryskowe termoplastyczne
![Page 36: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/36.jpg)
Formowanie plastyczneFormowanie pasmowe . Tą metodą można wyprodukowad
wydłużone półfabrykaty o niezmiennym przekroju poprzecznym.
Rys. 22. Ślimakowa pompa próżniowa do pasmowego wytłaczania masy ceramicznej
![Page 37: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/37.jpg)
Formowanie plastyczne
Formowanie wtryskowe polega na wtryskiwaniu
drobnoziarnistego proszku
ceramicznego i organicznych
substancji plastycznych do
zamkniętej, stalowej, chłodnej formy.
Rys.23. Ślimakowe formowanie wtryskowe półfabrykatów ceramicznych: a) wtryskiwanie, b) dociskanie ślimaka, c)
wyrzucanie z formy półfabrykatu
![Page 38: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/38.jpg)
Formowanie przez odlewanie:
Odlewanie z gęstwy
Odlewanie ciśnieniowe
Odlewanie folii
Odlewanie odśrodkowe
Odlewanie żelowe
Odlewanie wspomagane elektroforetycznie
![Page 39: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/39.jpg)
Formowanie przez odlewanie
Odlewanie z gęstwy odbywa się poprzez wlanie gęstwy do
porowatej, wieloczęściowej formy, zazwyczaj gipsowej. Woda
zostaje odciągana przez formę, przez co gęstwa umacnia się.
![Page 40: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/40.jpg)
Rys. 24. Odmiany odlewania z gęstwy na przykładzie wytwarzania dyszy palnika: a) odlewanie jednostronne, b) odlewanie dwustronne; 1-wlewanie gęstwy do formy, 2-
tworzenie się czerepu, 3-wylewanie niepotrzebnej gęstwy, 4-wysuszanie i obkurczanie się półfabrykatu dyszy, 5-odcinanie nadlewu technologicznego, 6-wyrób uformowany
odlewaniem z gęstwy; A-gęstwa, B- forma gipsowa, C- rdzeo
![Page 41: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/41.jpg)
Formowanie przez odlewanie
Odlewanie ciśnieniowe. Odlewanie pod
ciśnieniem znajduje zastosowanie w
ceramice sanitarnej oraz technicznej. Zaletą
odlewania ciśnieniowego jest duża
szybkośd tworzenia czerepu.
Rys. 25. Koło wirnikowe pompy wykonane odlewaniem
ciśnieniowym
![Page 42: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/42.jpg)
Formowanie przez odlewanie
Odlewanie z folii stosuje się do
produkcji cienkich, elastycznych, wielkopowierzchni
o-wych wyrobów ceramicznych.
Grubośd odlewanej folii wynosi
0,1-1,0mm.
Rys. 26. Wypalona mikrokonstrukcja z ceramiki ZrO2: a) widok folii z wgłębieniami, b) metalowe narzędzie wytłaczające z kwadratowymi słupkami
![Page 43: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/43.jpg)
Formowanie przez odlewanie
Odlewanie odśrodkowe polega na sedymentacji koloidalnych cząstek proszku ceramicznego pod
wpływem działania przyśpieszenia odśrodkowego.
Rys. 27. Schematyczne przedstawienie zasady odlewania odśrodkowego
![Page 44: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/44.jpg)
Formowanie przez odlewanie
Odlewanie żelowe. Odlewanie tego typu może byd stosowane do produkcji części ceramicznych o relatywnie znacznie większym zagęszczeniu z
różnych materiałów oraz o dowolnym kształcie i wielkości. Czas wytwarzania jest znacznie krótszy od tego, który potrzebny jest przy odlewaniu z gęstwy
czy formowaniu wtryskowym.
![Page 45: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/45.jpg)
Suszenie
Suszenie ma na celu usunięcie ciekłej fazy
międzywęzłowej.
Suszenie dzielimy na:
-konwekcyjne
- mikrofalowe
-bezpowietrzne
Rys. 28. Schematyczne przedstawienie budowy i zasady
działania suszarki bezprzewodowej
![Page 46: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/46.jpg)
Kształtowanie półfabrykatów w stanie nie wypalonym
Kształtowanie ubytkowe
-obróbka w stanie zielonym
-obróbka w stanie białym
Kształtowanie przyrostowe
-selektywne scalanie laserowe
-scalanie proszku strumieniem kropli lepiszcza
![Page 47: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/47.jpg)
Kształtowanie półfabrykatów w stanie nie wypalonym
Kształtowanie ubytkowe ma na celu uzyskanie
półfabrykatu o odpowiednim
kształcie, poprzez usunięcie części materiału.
Kształtowanie ubytkowe dzieli się na obróbkę w
stanie zielonym oraz obróbkę w stanie białym.
Rys. 29. Toczenie wzdłużne ceramiki SiC w stanie "zielonym" nożem z ostrzem z węglików spiekanych
![Page 48: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/48.jpg)
Kształtowanie ubytkowe
Obróbka w stanie zielonym polega na
nadaniu niewypalonym półfabrykatom
konturów zbliżonych do koocowych ich
kształtów. Po obróbce w stanie zielonym wyroby posiadają
tolerancję 3%. Rys. 30. Pochłaniacze ciepła z ceramiki SiSiC, obrobione w stanie zielonym za
pomocą szlifowania ściernicami
![Page 49: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/49.jpg)
Kształtowanie ubytkowe
Obróbka w stanie białym stosowana jest na
wyrobach o większej wytrzymałości. Obróbkę
tą przeprowadza się toczeniem, wierceniem,
frezowaniem i szlifowaniem
Rys. 31. Obróbka w stanie "białym" półfabrykatu z ceramiki SiC
narzędziem z ostrzem z polikrystalicznego diamentu.
![Page 50: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/50.jpg)
Kształtowanie przyrostowe
Kształtowanie przyrostowe charakteryzuje się stopniowym kreowaniu lub dodawaniu
materiału. Kształtowaniem przyrostowym produkuje się części o skomplikowanych
kształtach wewnętrznych.
![Page 51: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/51.jpg)
Kształtowanie przyrostowe
Selektywne scalanie laserowe polega na nanoszeniu warstwy
poprzez aktywowanie cieplne wiązką
laserową. Wymiary części przetwarzane są w zbiór danych, który
dzielony jest na plastry. Proszek jest nakładany
warstwami.Rys. 32. Zasada selektywnego scalania
laserowego
![Page 52: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/52.jpg)
Kształtowanie przyrostowe
Scalanie proszku strumieniem kropli lepiszczapolega na nanoszeniu proszku przy użyciu rolki rozprowadzającej, następnie proszek
jest scalany za pomocą głowicy. Przy użyciu tej metody można wyprodukowad
kształtowe części np. z Al2O3 lub SiO2
![Page 53: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/53.jpg)
Kształtowanie przyrostowe
Rys. 33. Zasada scalania proszku ceramicznego strumieniem kropli
lepiszcza
Rys.34. Przykład części ceramicznej wykonanej z Al2O3
procesem TDP
![Page 54: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/54.jpg)
Wypalanie
Wypalanie polega na poddaniu
wysuszonego wyrobu działaniu temperatury
w piecu, aby czerep ceramiczny uzyskał
odpowiednie właściwości.
Rys. 34. Piec do wypalania ceramiki
![Page 55: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/55.jpg)
Wypalanie:
-spiekanie swobodne
-prasowanie jednoosiowe na gorąco
-prasowanie izostatyczne na gorąco
-spiekanie plazmowe
-spiekanie mikrofalowe
![Page 56: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/56.jpg)
Spiekanie swobodne
Spiekanie swobodne jest procesem
nieodwracalnym. Na początku zmniejsza się
objętośd porów, następnie ziarna
się zagęszczają a pory zanikają, ostatecznie
cząstki powiększają się a granice
międzycząsteczkowe przemieszczają się.
Rys. 35. Model procesu spiekania zbioru cząstek
![Page 57: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/57.jpg)
Prasowanie jednoosiowe na gorąco
Prasowanie jednoosiowe na gorąco polega na nagrzewaniu i formowaniu jednocześnie. Proces ten przebiega w temperaturze
1000-1800°C.
Rys. 36. Schematy urządzeo do prasowania na gorąco: a) pośrednie nagrzewanie oporowe, b) bezpośrednie nagrzewanie oporowe z doprowadzeniem prądu do
stempli, c) pośrednie nagrzewanie oporowe z doprowadzeniem prądu z matrycy, d) indukcyjne nagrzewanie przewodzącej matrycy grafitowej, e) indukcyjne nagrzewanie
proszku w nieprzewodzącej matrycy
![Page 58: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/58.jpg)
Prasowanie izostatyczne na gorąco
Technika ta, w porównaniu
do prasowania
jednoosiowego na
gorąco, lepiej przybliża wyrób do kształtu
ostatecznego.
Rys. 37. Schemat urządzenia do izostatycznego prasowania na gorąco
![Page 59: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/59.jpg)
Spiekanie plazmowe
Służy przede wszystkim do zagęszczania elementów w
kształcie prętów lub rur.
RYS. 37. Schemat
urządzenia do spiekania plazmowego
![Page 60: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/60.jpg)
Spiekanie mikrofalowe
Spiekanie mikrofalowe daje możliwośd
szybkiego i jednorodnego nagrzewania
półfabrykatów różnych
kształtów, usuwania lotnych składników
oraz obniża naprężenia cieplne.
Rys. 38. Schemat wzbudnika zastosowanego do spiekania mikrofalowego ceramiki ZrO2
![Page 61: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/61.jpg)
Nanoszenie pokryd ceramicznych
Chemiczne osadzanie z
fazy gazowej
Fizyczne osadzanie z
fazy gazowej
Natryskiwanie cieplne
Stosowanie pokryd, posiadających odpowiednie właściwości, w większości przypadków jest bardziej
ekonomiczne w porównaniu do wytworzenia całego wyrobu z droższego materiału.
![Page 62: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/62.jpg)
Chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD)
Poprzez CVD można nanosid pokrycia o grubości do 20μm. Metodę tą przeprowadza się w temperaturze 900-1400°C.
RYS. 39. Niektóre ważne etapy typowego, aktywowanego ciepłem procesu CVD: a) doprowadzenie substratów w parze, b) jednofazowe reakcje zachodzące w parze, c) adsorpcja
cząsteczek gazu, d) dyfuzja powierzchniowa zaabsorbowanych cząsteczek, e) reakcje chemiczne na powierzchni podłoża, f) desorpcja produktów reakcji, g) odprowadzanie gazowych produktów
ubocznych
![Page 63: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/63.jpg)
Chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD)
Rys. 40. Schemat instalacji do chemicznego osadzania pokryd SiC z fazy gazowej
![Page 64: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/64.jpg)
Fizyczne osadzanie z fazy gazowej (PVD)
W procesie PVD materiał pokryciowy znajduje się w atmosferze próżni. W porównaniu z CVD , nanoszenie
powłok odbywa się w temperaturze 200-500°C.
Rozpylanie jonowe
Reaktywne rozpylanie
jonowe
Magnetronowe rozpylanie
jonowe
![Page 65: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/65.jpg)
Natryskiwanie cieplne w porównaniu z CVD i PVD, umożliwia nanoszenie grubszej warstwy, mieszczącej się w zakresie
10²-104μm, a nawet kilkudziesięciu milimetrów.
plazmowe
płomieniowe
łukowe
wybuchowo-płomieniowe
laserowe
Natryskiwanie cieplne
![Page 66: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/66.jpg)
Kształtująca obróbka koocowa
Obróbkę koocową ceramiki technicznej wykonuje się między innymi poprzez skrawanie, ścieranie oraz
erodowanie
![Page 67: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/67.jpg)
![Page 68: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/68.jpg)
Test sprawdzający wiedzę
Test składa się z 11 pytao.
Maksymalna liczba punktów, którą można uzyskad wynosi 16pkt.
Aby uzyskad pozytywny wynik testu należy zdobyd minimum 50% punktów.
![Page 69: Produkcja materiałów ceramicznych](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/559890281a28ab55578b4621/html5/thumbnails/69.jpg)
Instrukcja do testu
1.Gdy otworzy się strona z testem naciśnij przycisk „continue”
2. Gdy odpowiesz na pytanie, naciśnij na przycisk „submit”, znajdujący się w prawym dolnym rogu.
3. Po zakooczeniu testu pojawi się informacja, czy test został zaliczony.
4. W tabelce w pozycji „your score” pokazane jest ile uzyskałeś punktów