制备高性能薄壁盲孔长管的工艺技术研究
2021-05-08薛志岗
中国陶瓷工业 2021年2期
薛志岗,朱 军
(江苏省陶瓷研究所有限公司,江苏 宜兴 214221)
0 引言
随着技术的发展,对材料不断提出新的要求,比如已有材料在性能的提升,或者已有材料性能上的颠覆性发展,这就给陶瓷材料提供了巨大的发展空间。有些原先使用金属材料或者高分子材料的部件器件,因抗腐蚀、耐高温等方面的变化,陶瓷材料成为合适的选择。
图1 为高性能薄壁盲孔长管,是用于核辐射环境下的陶瓷保护套管,Φ25× 1000,壁厚4 mm,外壁和内壁的同心度≤0.3,壁厚差≤0.3,直线度≤0.5 mm;端面与中孔轴的垂直度0.3,具有耐腐蚀、耐高温和耐压等性能要求。

图1 高性能薄壁盲孔长管Fig.1 Long pipe with high property,thin wall,and blind hole
在工业陶瓷产品制备上,高长径比的管子、薄壁长管和盲孔长管都是具有挑战性的产品外形,把三者结合在一起,产品制备的难度剧增。对于上述产品,如果在成型上选用传统的注浆成型工艺,生产过程简单成熟,但是所得到的坯体难以避免气孔缺陷。如果选用凝胶注模工艺时,变形很难有效控制。综合比较各种方案,选用了冷等静压成型的工艺方案。而在冷等静压成型上,由于其长径比较大,存在芯棒弯曲的情况。经过成型压力试验,当压力低于100 MPa 时,芯棒弯曲变形能够控制在许可范围内。
通过对材料性能要求的分析,我们选择了高Al2O3含量的995 材料。对比分析了两种粉体的成型特性,选择了合适的粉体进行配方设计,确保了材料的细晶化。并通过对粉料成型性能的优化,降低了材料的显微结构缺陷。
