這是陶瓷大尺寸研磨介質的常見成型方法。主要有幹壓成形(粉料含水或助劑3%-7%)及等靜壓成型(粉料含水或助劑3%以下)。幹壓成型具有操作方法方便簡潔、技術、資金投資少的特點,但由於壓力分布不均勻而造成素坯內部分布不壹致,從而影響制品的綜合性能,為了提高素坯的密度,在實際生產中常采用不斷增大壓力的方法。但壓力也不是越大越好,當超過極限壓力時,壓力反而會使素坯密度下降,其原因是層裂引起的。而等靜壓成型的坯體強度大,密度高且均勻,可以制備高性能高品質的研磨介質球。因此工業上可以采取兩種方法結合制取高性能的陶瓷球。
工藝簡述:粉體及各類助劑混勻後噴霧造粒,然後將粉料加入金屬模具預制成球,隨後將脫模後的坯體進行冷等靜壓處理獲得球坯,使用這種工藝制備所得坯體致密度高,燒成陶瓷球密度高,品質好。等靜壓成型法加工設備投資大,後處理成本大,壹般用於生產直徑大於10mm的大尺寸高品質磨介球。
2、滾制成球
除了冷等靜壓成型工藝的成型工藝,滾制成球也是陶瓷球的壹個重要成型方法,該法具有生產設備、原料、操作簡單,球形度好,易於燒結的特點。雖然成球強度不如冷等靜壓強,但制備成本較低,可根據要求生產0.1mm-60mm範圍內各種尺寸的球。 滾制成球有采用泥段滾制成球的,其工藝過程是:將粉體與水,粘接劑,增塑劑,潤滑劑等加入煉泥機混煉成泥經陳腐形成塑性泥料,放入擠泥機擠制成泥條,並切成長度與直徑相當的泥段,再放入滾球機中滾制成球坯,這種成型方法主要控制好擠泥機模頭口徑和切段長短就可以得到壹致性較好的泥段,滾制的球坯圓度也容易控制,但由於球坯密度相對降低,需要提高燒結溫度才能獲得較為致密瓷體,導致晶粒異常長大,難以制取性能優異的耐磨的微晶氧化鋯。 也有采用粉體直接滾制法的的,其工藝過程是:使用簡單廉價的旋轉滾球機,先加入預制的球坯晶種,然後邊旋轉噴水霧邊添加陶瓷粉體,粉體不斷粘附於晶種表面逐漸長大,最終得到所需尺寸的球坯。通過控制合適的滾制成型工藝參數,可獲得體積密度高、圓度好、大小均勻的球坯。滾制成球的原理與搓湯圓有點異曲同工之妙,但用的不是手, 是機器.
3、滴液成球
對於很小的氧化鋯研磨介質珠子(0.05mm到零點幾毫米的),可以采用滴定法成型陶瓷珠生坯,舉個例子韓國賽諾使用公司自制水熱合成的6nm高純超細氧化鋯為原材料,通過滴定法所生產的氧化鋯陶瓷微珠可低溫燒結且內部無氣孔,具有高致密性、高強度、高韌性、低磨耗等性能。可適用於電極材料、多層陶瓷電容器、油漆、塗料等高機能材料的分散與研磨 。