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传统机械加工
目前,机械加工是先进陶瓷加工技术应用为广泛的的加工方法。机械加工主要包括车削、切削、磨削、钻孔等。其优点是工艺简单,加工效率高。缺点是由于陶瓷材料的高硬、高脆,机械加工难以加工形状复杂、尺寸精度高、表面粗糙度低、高可靠性的先进陶瓷部件。
切削加工
切削加工是利用金刚石、立方氮化硼、硬质合金钢等超硬刀具对陶瓷材料进行平面加工,通常采用湿法切削,即不间断向刀具喷射切削液。由于加工过程中,材料表面受到机械应力作用,*在材料表面产生凹坑、崩口、表面及表下层微裂纹。刀具、切削液的选择,刀具切削进给速度、进给量等工艺参数的优化,是目前先进陶瓷材料切削加工的研究热点领域。
陶瓷精密加工的烧结过程一般分为五个阶段:(1)低温阶段(室温至300℃左右);(2)中温阶段(亦称分解氧化阶段,300至950℃);(3)高温阶段(950℃至烧成温度);(4)保温阶段;(5)冷却阶段。
常用的烧结方法主要包括:(1)常压烧结(常压);(2)热压烧结(加压);(3)热等静压烧结及放电等离子体烧结(高温恒压);(4)气氛烧结(防氧化、加气);(5)反应烧结(加入气相或者液相以获得一定强度和精度);(6)微波烧结;(7)爆炸烧结(爆炸产生高温高压)等
随着微电子技术和信息技术的快速发展,新材料产业应用领域的重点已经从结构材料转向功能材料,尤其在先进陶瓷材料应用方面,具有不同性能的陶瓷材料相继实现产业化,逐步成为高技术发展的重点关键材料。但由于大部分先进陶瓷属于硬脆材料,加工难度很大,其终加工精度、表面加工质量和损伤层深度,直接对终端产品的性能产生影响,因此,先进陶瓷在加工过程中选择的工艺方法就尤为重要。
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