精密陶瓷凝胶注模成型工艺评述

陶瓷的成型和加工问题一直是困扰无机陶瓷材料应用的主要技术难点，也是陶瓷材料研究最为重要的课题之一。上世纪九十年代初发展起来的凝胶注模成型工艺，是一种近净尺寸陶瓷成型技术，它为解决陶瓷材料的加工成型问题提供了一条有效的工艺途径。本文简要介绍了陶瓷凝胶注模工艺和陶瓷浆料的基本组成，讨论了影响聚合反应速率、浆料流变性和陶瓷坯体性能的多种因素，并对陶瓷凝胶注模成型工艺的最新进展给予了评述。     

陶瓷增材制造的研究现状与发展趋势

陶瓷材料具有优异的热学性能和力学性能,在众多领域显示出重要的应用前景。其固有的高强度、高硬度等性能却给陶瓷零件的成型带来了很多困难。将增材制造技术引入到陶瓷成型中将能有效克服上述困难,并为陶瓷材料复杂成型工艺提供了全新的可能性。本论文从陶瓷增材制造原料状态角度,综述了几种常见陶瓷增材制造技术的研究现状与进展,系统比较了各项技术在陶瓷领域应用的优缺点,并对今后陶瓷增材制造技术的发展进行了展望。     

特种陶瓷成型方法

成型技术是制备陶瓷材料的一个重要环节.特种陶瓷成型方法总的来说可分为干法成型和湿法成型两大类,干法成型包括钢模压制成型、等静压成型、超高压成型、粉末电磁成型等;湿法成型大致可分为塑性成型和胶态浇注成型两大类;近些年来固体无模成型技术在特种陶瓷的成型研究中也取得了较为快速的发展.对特种陶瓷的这些成型方法进行了简要介绍,指出了各种成型方法的优缺点,并展望了特种陶瓷成型方法的发展趋势.     

增材制造压电陶瓷研究进展

压电陶瓷是一种可以实现机械信号和电信号相互转换的功能陶瓷。由压电陶瓷与有机相构成的复合材料具有不同的宏观连接方式, 这不仅决定了压电器件广泛的应用场合, 而且推动了压电陶瓷材料和器件多样化的成型技术发展。与传统成型技术相比, 增材制造技术的最大优势在于无需模具即可实现外形复杂的小批量样品快速成型, 这与多样化的压电陶瓷及其器件研发需求十分契合, 同时因其样品后续加工量少、原材料利用率高、无需切削液的特点, 得到了学术界和工业界的广泛关注。在陶瓷材料增材制造领域, 功能陶瓷和器件的研究仍在增长期。本文从不同增材制造技术角度, 探讨和对比现阶段无铅和含铅压电陶瓷增材制造的发展历史、原料制备、外形设计、功能特性检测及试样的应用, 并根据现阶段各增材制造技术的优、劣势对其未来进行了展望。     

新型陶瓷材料的注射成型技术

前不久摩根先进陶瓷公司开发出了新型注射成型技术。与现行的注射成型技术相比，新技术具有成型的尺寸精确度高、适合产业化生产、成本低等特点：特别是新的注射成型技术考虑到一些特殊形状陶瓷材料成型的要求，对技术进行了改进，不仅能有效的避免盲孔和咬边等缺陷，而且成型产品的重复性好。     

陶瓷成型技术及应用

由于对陶瓷材料的性能要求的提高,传统的成型方法制备的陶瓷已经不能完全满足现代工业的需求,随着学科间交流的广泛,各种新的陶瓷成型工艺不断涌现。本文以制品形状为分类标准,综述了国内外目前研究活跃的多种干法成型、湿法成型方法,并讨论了今后陶瓷成型工艺的发展趋势。     

聚合物前驱体转化陶瓷增材制造技术研究趋势与挑战

近年来,增材制造技术作为一种新兴的制造技术受到了广泛关注。该技术在高性能陶瓷材料的成型制造领域具有巨大的发展潜力,有望突破传统陶瓷加工和生产的技术瓶颈,极大提升高性能陶瓷产品的设计和制备的自由度,从而为高性能陶瓷材料制造技术的发展提供变革性的推动力。前驱体转化陶瓷通过化学方法制得聚合物,再经热处理转化为陶瓷材料。聚合物前驱体充分利用了自身良好的可加工性特点,实现了目标结构的预成型,并通过热处理工艺获得传统陶瓷工艺难以获得的先进陶瓷材料。而聚合物前驱体材料与增材制造技术的结合更受到了极大关注。本文在介绍聚合物前驱体增材制造技术特点的基础上,系统阐述了聚合物前驱体增材制造技术的研究与应用前沿的现状与趋势,并分析了聚合物前驱体增材制造技术面对的挑战以及未来发展方向。     

可加工陶瓷研究现状

工程陶瓷因为具有极高的硬度、良好的耐磨耐蚀性和很高的脆性,使其成为难加工材料,现存的陶瓷材料加工技术均存在成本高、效率低和对材料损伤性大等问题。通过陶瓷自身显微结构设计来增强陶瓷材料的可加工性是解决陶瓷难加工问题的关键。综述了国内外对可加工陶瓷研究的现状。     

PZT系多层片式压电陶瓷微驱动器位移性能研究

采用陶瓷坯膜流延成型和陶瓷坯膜／金属内电极共烧技术,制作了多层片式高含铅PZT软性压电陶瓷微驱动器．该器件具有体积小、工作电压低、位移量大（38V,1.05μm）的特点．本文对制作的多层片式器件在直流和单向交流工作电压的作用下产生的静态和动态位移特性,从PZT压电陶瓷材料的晶体和电畴结构特点进行了分析和研究．     

高性能陶瓷的金相研究──试样制备、浸蚀技术和显微组织

论述了陶瓷金相样品的制备和显微组织结构，介绍高性能陶瓷金相研究过程中的各个环节以及研究中的难点──样品浸蚀技术。目的在于了解、研究陶瓷组织的方法和陶瓷材料的组织学，为对陶瓷材料的综合研究和开发提供有价值的依据。     

Advanced ceramic tool materials for machining

Cutting tools made of advanced ceramics have the potential for high-speed finish machining as well as for high-removal-rate machining of difficult-to-machine materials. The raw materials used in these ceramics are abundant, inexpensive, and free from strategic materials. In spite of this, solid or monolithic ceramic tools are currently used only to a limited extent partly due to certain limitations of these materials and partly due to the inadequacy of the machine tools used. The advances in ceramic materials and processing technology, the need to use materials that are increasingly more difficult to machine, increasing competition, and the rapidly rising manufacturing costs, have opened new vistas for ceramics in machining applications. The development of ceramic tool materials can be broadly categorized into three types: monolithic forms, thin coatings, and whisker-reinforced composites. Such a classification provides a totally new perspective on ceramic tool materials and broadens their scope considerably, and is justified on the basis that it is the ceramic addition that makes the tool material more effective. A brief overview of these materials is presented in this paper.     

3D打印陶瓷材料研究进展

作为新一代成型技术,3D打印技术具有操作简单、成型速度快、精度高等优点,而采用3D打印技术制备出的多功能化陶瓷零件,在建筑、工业、医学、航天航空等领域将会得到广泛的应用,其发展前景十分广阔。主要介绍了3D打印陶瓷方面的成型技术和材料,回顾了3D打印陶瓷的发展及国内外产业状况,并对可应用于3D陶瓷的打印技术和打印材料进行了展望。     

From micro to nano: properties and potential applications of micro- and nano-filled polymer ceramic composites in microsystem technology

In microsystem technology, four important material classes are established either for the generation or the replication of microstructured surfaces: silicon, polymers, metals and ceramics. Composite materials consisting of a polymer matrix and ceramic fillers show improved thermomechanical properties in comparison to polymers and can be introduced as a new additional material class. The substitution of micro-sized ceramic fillers by nano-sized ceramics in composites has a strong influence on the composite's physical properties: the reduction of ceramic particle size down to the nanometre scale results in an improved sinter activity owing to the large surface area. The fabrication of dense ceramics is simplified and can be used for a rapid prototyping of microstructured ceramic parts. The addition of nano-sized ceramics with particle sizes of <40 nm to polymers allows the manufacturing of transparent polymer based composites with modified refractive indices for use in polymer waveguides. The influence of the ceramic particle size, the ceramic content and different dispersion methods on the composite's physical properties are discussed.     

多孔陶瓷材料的研究进展

多孔陶瓷是一种新型功能材料,由于其具有气孔率高、耐高温、抗化学腐蚀、热稳定性好等优良性能,而被广泛应用于众多领域。本文总结了多孔陶瓷材料的分类方法和性能指标,介绍了多孔陶瓷的制备工艺和特点;并列举了多孔陶瓷在过滤器、催化剂载体、节能隔热材料、吸声材料和生物材料等方面的应用;最后展望了多孔陶瓷材料的发展前景。     

基于增材制造的陶瓷器型创新设计研究综述

通过梳理陶瓷领域的增材制造技术,并结合传统陶瓷的工艺过程及特点,探索增材制造技术对陶瓷器型创新的推进作用,并对未来发展趋势进行展望。基于陶瓷传统工艺过程,提炼传统器型的造型特点,就其存在的限制与问题进行分析;梳理目前陶瓷增材制造的技术发展脉络,探索不同增材制造技术的工艺特点及对陶瓷造型的影响,并结合陶瓷增材制造实例进行设计剖析,从创作方式和设计语言两方面阐述增材制造对于陶瓷器型的创新推进作用;最后对陶瓷增材制造技术进行未来展望。增材制造技术与陶瓷的结合,有力地推进了陶瓷器型的创新设计,使其突破了传统的设计限制,新的技术带来新的设计语言与创作形式,虽然目前仍处于发展阶段,但极具潜力。     

Recent advances in 3D printing of porous ceramics: A review

3D printing, alongside the rapidly advancing field of porous ceramics, is quickly expanding the horizon of what is going to be possible in the future. In this paper, 3D printing technology is evaluated for its compatibility with porous ceramic materials, due to its competitive process in terms of speed and specific tooling, especially for good quality fabrication. The paper reviews the capabilities of these new technology techniques for the fabrication of porous ceramic. The basic technology is the 3D printing techniques, which are used to fabricate porous green ceramic parts that are later sintered. Different ceramic materials are evaluated and the classification of different powders according to their 3D printing quality as well as material aspects is examined. The evaluation of 3D printing process in terms of the powders’ physical properties such as particle size, flowability and wettability is also discussed. The relationship between the different 3D printing parameters and the final printing outcome are assessed.     

绝缘陶瓷材料电火花加工技术的研究进展

陶瓷材料特性鲜明，有着广阔的应用前景。辅助电极法电火花加工绝缘陶瓷是一种新兴的加工工艺，介绍了陶瓷材料电火花加工技术的基本原理及研究进展。     

高强度预应力陶瓷的发展与探索

同步提升陶瓷材料强度及损伤容限是陶瓷发展的核心问题。一百多年前预应力技术大幅提高混凝土和玻璃的弯曲强度, 并在世界上广泛应用以来, 预应力增强陶瓷材料的设计就成为一个百年梦想。本文总结了增强陶瓷的国内外研究进展, 并提出了全新的高强度高损伤容限复合陶瓷的预应力设计及模型, 通过优化表面预应力设计, 在陶瓷构件表面能够形成一层高度压缩应力, 从而阻止裂纹扩展, 并抵消外加拉应力, 达到提高陶瓷的强度及损伤容限的目的。这种预应力设计理论和规程可应用到结构陶瓷、建筑陶瓷和日用陶瓷等不同领域, 具有明显的通用性和广泛性, 且简单、经济, 不受构件尺寸和形状的限制, 因此极具应用前景。     

Spritzgießen keramischer Bauteile

Powder injection moulding of ceramic parts Powder injection moulding is a parts production technology that combines the advantages of plastics injection moulding with the materials properties of ceramics. It makes possible the production of complex shaped parts for high production numbers. Almost all possibilities of parts design used in plastics injection moulding can transfered to ceramics. Paying attention to the special properties of highly filled thermoplastics and the well known rules for parts and tools construction, new parts can be realized in short development times. This article will have a closer look at the parameters for injection moulding, at rules for design of ceramic parts and the corresponding tools as well at a never debinding technology.