Novem processus formationis accuratae ceramicae zirconiae

Novem processus formationis accuratae ceramicae zirconiae
Processus fingendi partes nexus agit in toto processu praeparationis materiarum ceramicarum, et est clavis ad firmitatem functionis et repetibilitatem productionis materiarum et partium ceramicarum confirmandam.
Cum societatis progressu, modus traditionalis manu subigendi, modus rotarum formandarum, modus iniectionum, et cetera, ceramicarum traditionalium iam necessitatibus societatis modernae ad productionem et refinationem satisfacere non potest, ita novus processus fingendi natus est. Materiae ceramicae tenues ZrO2 late in sequentibus novem generibus processuum fingendi adhibentur (duo genera methodorum siccarum et septem genera methodorum humidarum):

1. Formatio sicca

1.1 Pressio sicca

Pressio sicca pressionem adhibet ad pulverem ceramicum in formam corporis specificam comprimendum. Essentia eius est, sub actione vi externae, particulae pulveris inter se in forma appropinquant, et frictione interna firmiter iungantur ad formam specificam conservandam. Vitium principale in corporibus viridibus siccatis pressis est spallatio, quae ob frictionem internam inter pulveres et frictionem inter pulveres et parietem formae oritur, unde fit ut pressionis iactura intra corpus fiat.

Commoda pressionis siccae sunt haec: magnitudo corporis viridis accurata est, operatio simplex est, et commoditas est ad operationem mechanizatam perficiendam; contentum humoris et glutinis in pressione sicca viridi minor est, et contractio exsiccationis et coctionis parva est. Praecipue adhibetur ad producta forma simplici forma formata, et proportio dimensionum parva est. Incommodum pressionis siccae est auctus sumptus productionis ob detritionem formae causatus.

1.2 Pressio isostatica

Pressio isostatica est methodus formationis specialis, ex traditionali pressione sicca elaborata. Utitur pressione transmissionis fluidi ad pressionem aequaliter pulveri intra formam elasticam ex omnibus directionibus applicandam. Propter constantiam pressionis internae fluidi, pulvis eandem pressionem in omnibus directionibus sustinet, ita ut differentia in densitate corporis viridis vitari possit.

Pressio isostatica in pressam isostaticam in sacco humido et pressam isostaticam in sacco sicco dividitur. Pressio isostatica in sacco humido res cum formis complexis formare potest, sed tantum intermittente operari potest. Pressio isostatica in sacco sicco operationem automaticam continuam efficere potest, sed res cum formis simplicibus, ut quadratis, rotundis, et tubularibus, formare potest. Pressio isostatica corpus viride uniforme et densum, cum contractione coquendi parva et contractione uniformi in omnes directiones, obtinere potest, sed instrumentum complexum et sumptuosum est, et efficientia productionis non alta, et tantum ad productionem materiarum cum requisitis specialibus apta est.

2. Formatio humida

2.1 Cementum iniectum
Processus formationis per fusionem glutinatoriam similis est fusioni taeniae, sed differentia est quod processus formationis includit dehydrationem physicam et coagulationem chemicam. Dehydratio physica aquam e mixtura liquida per actionem capillarem formae gypsi porosi removet. Ca2+ generatum per dissolutionem CaSO4 superficialis auget vim ionicam mixturae liquidae, unde flocculatio mixturae fit.
Sub actione dehydrationis physicae et coagulationis chemicae, particulae pulveris ceramici in pariete formae gypsi deponuntur. Cementum iniectum aptum est ad praeparandas partes ceramicas magnas cum formis complexis, sed qualitas corporis viridis, inter quas forma, densitates, firmitas, etc., mala est, intensitas laboris operariorum magna est, et non aptum est ad operationes automatas.

2.2 Fusio in pressione calida
Fusio sub pressione calida est miscere pulverem ceramicum cum glutino (paraffino) temperatura satis alta (60~100℃) ut massa massae ad fusionem sub pressione calidam obtineatur. Massa massae sub aere compresso in formam metallicam iniicitur, et pressio servatur. Refrigerando et extrahendo formam, cera minutatim formata, deinde sub protectione pulveris inertis deceratur, corpus viride obtinendum, deinde corpus viride alta temperatura sinterizatur ut porcelana fiat.

Corpus viride, per fusionem calidam formatum, dimensiones accuratas, structuram internam uniformem, minorem detritionem formae, et magnam efficientiam productionis habet, atque variis materiis crudis aptum est. Temperatura mixturae cerae et formae stricte moderanda est, alioquin subiniectionem vel deformationem efficiet, itaque ad magnas partes fabricandas non aptum est, et processus coctionis duorum graduum complicatus est et magna energiae consumptio.

2.3 Fusio taeniae
Fusio taeniae est pulverem ceramicum cum magna quantitate glutinum organicorum, plastificantium, dispergentium, etc. plene miscere ut mixtura viscosa fluida obtineatur. Mixtura in infundibulum machinae fusae addenda est, et crassitudinem radulae moderanda est. Per fistulam alimentariam ad taeniam transportatricem fluit, et post siccationem, pellicula semilaminaris obtinetur.

Hic processus aptus est ad materias pelliculares praeparandas. Ut maior flexibilitas obtineatur, magna copia materiae organicae additur, et parametri processus stricte regendi sunt, alioquin facile vitia, ut desquamationem, strias, firmitatem pelliculae debilem, vel desquamationem difficilem, causabunt. Materia organica adhibita toxica est et pollutionem ambientis causabit, et systema non toxicum vel minus toxicum quam maxime adhibendum est ad pollutionem ambientis minuendam.

2.4 Iniectio geli formanda
Technologia formationis per iniectionem geli est novus processus prototyporum colloidalium celeris, primum inventus a peritis apud Laboratorium Nationale Oak Ridge initio annorum 1990. In eius essentia est usus solutionum monomerorum organicorum quae in gelata polymeri-solventis altae firmitatis, lateraliter coniuncta, polymerizantur.

Miscellanea pulveris ceramici in solutione monomerorum organicorum dissoluti in forma funditur, et mixtura monomerorum polymerizatur ut partem gelatinosam formet. Cum polymerum-solvens lateraliter coniunctum tantum 10%-20% (fractionem massae) polymeri contineat, facile est solvens a parte gelatinosa per gradum siccationis removere. Simul, propter nexum lateralem polymerorum, polymeri cum solvente migrare non possunt durante processu siccationis.

Haec methodus ad partes ceramicas monophasicas et compositas fabricandas adhiberi potest, quae partes ceramicas complexas, quasi reticulares, formare possunt, et eius robur viride usque ad 20-30Mpa vel plus attingit, quod iterum tractari potest. Problema principale huius methodi est quod celeritas contractionis corporis embryonis relative alta est durante processu densificationis, quod facile ad deformationem corporis embryonis ducit; quaedam monomera organica inhibitionem oxygenii habent, quae superficiem desquamare et decidere facit; propter processum polymerisationis monomerorum organicorum temperatura inductum, rasura temperaturae ad existentiam tensionis internae ducit, quae frangere partes brutas et cetera efficit.

2.5 Iniectio per solidificationem directam formata
Formatio per iniectionem solidificationis directae est technologia formationis ab ETH Turici evoluta: aqua solvente, pulvis ceramicus, et additiva organica plene miscentur ut mixtura electrostatice stabilis, viscositatis humilis, et contenti solidi alti formetur, quae mutari potest addendo pH mixturae vel chemica quae concentrationem electrolyti augent; deinde mixtura in formam non porosam iniicitur.

Progressum reactionum chemicarum per processum modera. Reactio ante iniectionem formandam lente perficitur, viscositas mixturae humilis manet, et reactio post iniectionem formandam acceleratur, mixtura solidificatur, et mixtura fluida in corpus solidum transformatur. Corpus viride obtentum bonas proprietates mechanicas habet et robur ad 5kPa pervenire potest. Corpus viride deformatur, siccatur et sinterizatur ut pars ceramica formae desideratae formetur.

Commoda eius sunt quod additivis organicis non indiget vel tantum parva copia (minus quam 1%), corpus viride non opus est ad pinguedinem detrahendam, densitas corporis viridis uniformis est, densitas relativa alta est (55%~70%), et partes ceramicas magnae magnitudinis et formae complexae formare potest. Incommodum autem est quod additiva pretiosa sunt, et gas plerumque per reactionem emittitur.

2.6 Iniectio formans
Iniectio formandi artem iam diu in formandis materiis plasticis et formis metallicis adhibita est. Haec ratio curationem temperaturae humilis materiarum organicarum thermoplasticarum vel curationem temperaturae altae materiarum organicarum thermoindurentiarum adhibet. Pulvis et vectura organica in apparatu miscendi speciali miscentur, deinde in formam sub pressione magna (decena vel centenas MPa) iniiciuntur. Propter pressionem magnam formandi, formae obtentae dimensiones accuratas, laevitatem magnam et structuram compactam habent; usus apparatus formandi specialis efficientiam productionis magnopere auget.

Fine annorum 1970 et initio annorum 1980, processus injectionis ad formationem partium ceramicarum adhibitus est. Hic processus formationem plasticam materiarum sterilium efficit addendo magnam quantitatem materiae organicae, quod est processus communis formationis plasticae ceramicae. In technologia injectionis, praeter usum organicorum thermoplasticorum (ut polyethyleni, polystyreni), organicorum thermoindurcentium (ut resinae epoxydicae, resinae phenolicae), vel polymerorum aquasolubilium ut ligaminis principalis, necesse est addere certas quantitates adiumentorum processus, ut plastificantium, lubricantium, et agentium copulationis, ut fluiditas suspensionis ceramicae injectionis augeatur et qualitas corporis injectionis formati confirmetur.

Processus iniectionis formandae commoda habet magni gradus automationis et magnitudinis accuratae partis formatae. Attamen, contentum organicum in corpore viridi partium ceramicarum iniectione formatarum usque ad 50% vol. attingit. Diu requiritur, etiam aliquot dies vel decenas dierum, ut hae substantiae organicae in subsequenti processu sinterizationis eliminentur, et facile vitia qualitatis causantur.

2.7 Iniectio colloidali formata
Ut problemata magnae quantitatis materiae organicae additae et difficultatis eliminandi difficultates in processu traditionali formationis per iniectionem solverentur, Universitas Tsinghua creative novum processum ad formationem colloidalem ceramicarum per iniectionem proposuit, et independenter prototypum formationis colloidalis per iniectionem elaboravit ad iniectionem sterilis massae ceramicae formandam efficiendam.

Ratio fundamentalis est formationem colloidalem cum formatione iniectionis coniungere, apparatu iniectionis proprio et nova technologia curationis a processu formationis colloidali in situ solidificationis praebitae utens. Hic novus processus minus quam 4% ponderis materiae organicae utitur. Parva quantitas monomerorum organicorum vel compositorum organicorum in suspensione aquosa adhibetur ad polymerizationem monomerorum organicorum post iniectionem in formam celeriter inducendam, ut sceleton reticulatum organicum formetur, quod pulverem ceramicum aequaliter involvit. Inter haec, non solum tempus degummandi magnopere abbreviatur, sed etiam possibilitas fissurarum degummandi magnopere reducitur.

Magna differentia est inter iniectionem ceramicarum et iniectionem colloidalem. Praecipua differentia est quod illa ad categoriam iniectionis plasticae pertinet, haec autem ad iniectionem liquamen (slurry forming), id est, liquamen nullam plasticitatem habet et materia sterilis est. Quia liquamen nullam plasticitatem in iniectione colloidali habet, notio traditionalis iniectionis ceramicae adoptari non potest. Si iniectio colloidalis cum iniectione coniungitur, iniectio colloidalis materiarum ceramicarum per instrumenta iniectionis propria et novam technologiam curationis a processu iniectionis colloidali in situ provisam efficitur.

Novus processus formationis colloidali injectionis ceramicarum a formatione colloidali generali et formatione injectionis tradita differt. Commodum alti gradus automationis formationis est sublimatio qualitativa processus formationis colloidalis, quae spes fiet pro industrializatione ceramicarum technologiae provectae.