陶瓷結構件產品概述

陶瓷結構件產品概述

一：陶瓷結構件產品應用和材料特性

陶瓷結構件是應用于工業設備的零構件，是因為其材料具有更優秀更適應的性能而替代原金屬或其它材料的零件。區別我司其它主要產品的特征是它是一類范圍很廣泛的產品，而不象磨介，餐刀坯一樣是一種單一產品。

陶瓷結構件是我們公司的優勢所在，無論是從規格大小，材質性能還是制造精度都是我們公司領先同行業的優勢，所以，我們的銷售人員對我們公司的結構件產品一定要有信心。

我們公司的陶瓷結構件主要應用于哪些方面呢？這是一個非常廣闊的市場，廣泛應用于采掘，礦治，機械，化工，電子等眾多領域及行業中。我們陶瓷結構件為什么能推廣到這些行業中去呢？這是由我們陶瓷的理化特性決定的，最重要的特性就是高耐磨，高耐腐蝕和良好的絕緣性。

高耐磨性：是指材料硬度高，以Y-TZP材料（氧化釔穩定氧化鋯）為例，可達到HRA88以上（洛氏硬度），HV1250以上（維氏硬度）。超高的硬度保證了陶瓷結構件在使用過程中有良好的耐磨和耐沖蝕性。

高耐腐蝕性：是指材料對酸堿鹽各類腐蝕環境或介質有良好的抗腐蝕性，這方面比之金屬材料可以說是很大的優勢。當然，也不是無所不能的，至少我們需要知道我們的氧化鋯材料對氫氟酸還是抵擋不住的。我們需要知道Y-TZP材料對高溫蒸汽的抵擋能力也是有限的。對于很多需要耐磨又需要耐腐蝕的環境，我們的材料可以說是無與匹敵的，雖然還有一些非金屬化合物的某些性能或綜合性能較我們的材料強，但普通存在成本更高，加工更困難的問題，比如氮化硅。

良好的絕緣性：只能說是良好的絕緣性，絕緣是相對的，有些設備需要有這樣的材料，即具體有良好的機械性能，又要有良好的絕緣性的。

我們的陶瓷結構件所使用陶瓷材料主要分三類。一是Y-TZP（氧化釔穩定氧化鋯）材料，二是Ce-TZP材料（氧化鈰穩定氧化鋯），三是ZTA（氧化鋯增韌氧化鋁）材料。它們有共性也有異性。前兩者共性就是氧化鋯所體現出來的，都有耐磨、耐腐蝕的特點，而且具有較好的韌性，使其機械性能良好，加工難度較小。而異性則是由穩定劑不同而有所區分的，至少我們應該知道Ce-TZP材料比Y-TZP材料在耐溫度方面要好，但在高溫高壓的蒸汽環境下，我們的Ce-TZP材料也頂不住，所以不能任意擴大Ce-TZP材料耐溫效果。另外，對于壁厚的大規格結構件，材料還是有著較好的燒結性能的。從總體來說，Y-TZP材料的機械性能要優于Ce-TZP材料，應該優先推薦應用Y-TZP材料，這是我們的強項。ZTA材料是一種用20%～30%氧化鋯粉與氧化鋁配比混粉的一種材料，基礎是氧化鋁，只是用氧化鋯來增加一些材料韌性。這種材料成本比氧化鋯要低很多，也具有較氧化鋁材料好的機械性能�？梢杂糜谏�產一些機械性能要求不高，有成本限制的零件。

這三種材料的密度是有很大的差異的，在這里需要強調這一點。Y-TZP材料的密度在6.00～6.10g/cm3之間是比較合理的數值，表明粉料配比合理，材料燒結致密。Ce-TZP材料不是一種全氧化鈰穩定材料，還有一定比例的氧化鋁，密度一般在5.40～5.60g/cm3之間，我們公司的標準是大于5.50 g/cm3。而ZTA材料以20%氧化鋯為例，密度可達4.20 g/cm3以上。在硬度方面，兩種TZP材料硬度相近，ZTA材料應該更高一些。這三種材料我們都采用了等溫燒結，也就是表明ZTA材料要能更容易出現生燒的現象。原則上不推薦ZTA材料的結構件，只能做為必要時的一種補充。

二：陶瓷結構件的分類和生產工藝流程

陶瓷結構件按形狀可大致分為瓷管套類，瓷棒銷類，瓷盤環類，瓷片塊類以及異形結構件類。

陶瓷結構件產品根據產品規格形狀、粉料應用以及技術要求的不同，其生產工藝流程是有差異的。下面所講述的結構件產品的生產工藝流程不包括注射成型工藝的產品。我們的陶瓷結構件目前全部是用四方相造粒粉來生產的，沒有氣孔和色澤要求的結構件優先使用各類回收粉來生產，有氣孔及白度要求的結構件使用高純粉制造。

下表為陶瓷結構件產品生產工藝流程圖，流程中有[]的表示部分結構件產品可能不經過該工序。

氧氯化鋯（原料）----濕法工藝（工序）----鍛燒（工序）----球磨（工序）----造粒（工序）----[干壓成型(工序)]----[溫式等靜壓(工序)]----[生坯加工(工序)]----[排膠(工序)]----燒結(工序)----[機械加工(工序)]----檢驗(工序)----入庫(產品)

管套棒類長徑比大的結構件以及大規格盤環類、塊片類的結構件，是采用膠套裝粉后，直接濕式等靜壓再生坯加工后燒結的。而較多小規格瓷環瓷塊等形狀簡單的結構件是通過模具干壓成型的，是否再用濕式等靜壓二次成型要從成本和實際需要的角度去考慮。但有一點是可以肯定的，經過濕式等靜壓的產品其材質肯定會優于一次干壓成型的結構件。排膠工序主要是針對直接燒結容易產生網裂開裂等缺陷的產品，將生坯件中的添加劑排掉，提高產品的燒結性。如果產品沒排膠通過試燒沒有出現裂紋等缺陷，也可以不用排膠。燒坯直接為最終產品的結構件不需要進行機械加工。但絕大多數的結構件，是需要機械加工的，按照技術圖紙的要求，像普通金屬件一樣將燒坯加工成符合圖紙尺寸及形位要求零件產品，不同的是，只能使用金鋼石頭砂輪或金剛石銑床刀具來加工。

在這里，我們也簡單提一下注射成型工藝的生產流程，注射成型工藝使用一種類似泥巴一樣的料，這種泥料是使用低比氣流粉來做的。注射機通過加熱使泥料流入模具型腔，冷卻后凝固而成形的一種工藝。比較適合制作微型或形狀復雜的結構件。主要產品有推剪，表粒，軸芯，微珠等。這類產品往往不需要機械加工，直接以燒坯件或滾拋后入庫。

三：目前主要生產銷售的陶瓷結構件

1、 柱塞：是一種在活塞式泵體中做往復運動的棒體，一般只做軸向運動，要求產品高耐磨，且具有較高的尺寸精度及良好的表面粗糙度。有全陶瓷的，也有與鋼件組裝的。有部分醫療器械行業的客戶對柱塞表面的氣孔及色斑有較嚴格的要求。

2、 攪拌棒：是攪拌磨設備的攪拌臂，是一種易耗件。用來在攪拌磨中帶動磨介與漿料轉動的結構件。型號以攪拌磨的規格來命名。是否帶有鋼件與設備的設計有關。

3、 砂磨機配件：砂磨機是一種功能類似于攪拌磨的設備，都是用來研磨粉體的。其主要零件包括研磨盤，動片，靜片，軸承套，保護套，旋轉葉片等。

4、 陶瓷定刀：做為一種安裝在固定板上的刀具，經過安裝調試，與對應的滾刀形成剪切副。用于化纖行業。

5、 量塊毛坯：是有來生產高精密量塊的坯件，對材質、氣孔和色澤有著較高的要求，最怕出現的質量事故是材料失穩而造成量塊批量跑級或報廢。

6、 非標球閥配件：是客戶自行研制的陶瓷球閥中的陶瓷構件，包括閥球，閥座，法蘭，筒體等構件。

7、 陶瓷球閥：主要應用于化工、石油、冶煉等行業。因為耐磨耐腐蝕的特點，廣泛應用于相關企業的傳輸管道上，用于開關或調節管道內的介質傳輸。分為手動式、氣動式和電動式，規格從DN10到DN200不等。

8、 推剪毛坯：一種金屬推剪片的替代產品，因為陶瓷刀片具有耐磨且鋒利的特點，市場前景是光明的。

9、 陶瓷刀坯：是油杯移印機的配件，用于刮墨系統。特點是耐磨損。是報告顯示比鎢鋼環刀使用效果好。

四：陶瓷結構件的主要質量缺陷

陶瓷結構件，因為生產過程中的一些人為因素或不可控客觀因素，燒結及機械加工后，肯定會有一定比例的瑕疵品或廢品產生。下面簡述一下陶瓷結構件的主要質量缺陷以及產生的原因，讓大家有所了解。

1、 裂紋或隱裂紋：裂紋缺陷是結構件缺陷中最嚴重的缺陷。因為結構伯做為設備上某個零構件，執行著相關的機械作用。尤其是某些承力件，裂紋易延展而使產品斷裂，事故可小可大，后果嚴重。

2、 氣孔或孔洞：對于某些有嚴格質量要求的工作表面，如果出現超標氣孔就意味著整個產品的報廢。對一般結構件來說，只要產品密度到相應的標準，氣孔不做為一項主要的缺陷。

3、 崩口或未脫崩裂：少數情況為燒坯上就有磕碰形成的崩口，但多數的崩口和未脫崩裂，是在機械加工中夾持產生或轉序清洗過程中磕碰出來的。這類缺陷嚴重影響到產品的外觀，就算不影響使用，客戶也難以接受。

4、 材質不良：主要是指燒結過程中，因為燒結爐的溫度異常而造成的結構件欠燒或過燒，材質蒼白不透，收縮不到位。大規格的結構件，這種情況經濟發生。

5、 色斑：色斑不做為結構件的主要缺陷，但有色斑特殊要求的結構件，比如量塊，餐刀，表粒等精密產品或工藝品則將色班做為主要缺陷項。

6、 余量不夠或尺寸形位超差：余量不夠，主要是壓制，生坯加工或燒結環節，因為模具尺寸不對，粉料收縮率不準或燒結過程燒結異常造成的。尺寸形位超差主要是指機械加工過程中出現人為失誤而造成的尺寸不符合圖紙的要求。這類缺陷，如果發生在主要精密尺寸或配合尺寸，就只能報廢。

我們通過所述的結構件應用，材料特性，產品分類，生產工藝流程，主要產品以及質量缺陷等幾個方面，較詳細的闡述了陶瓷結構產品的情況。如果有什么需要指正，疏漏或不清楚的地方，歡迎共同研討，共同加深對陶瓷結構件產品的理解，以使我們更加自信地銷售我們的產品，更好的服務于我們的客戶。