氧化鋁陶瓷有機(jī)械強(qiáng)度高,、耐磨、耐腐蝕,、耐高溫,、高熱導(dǎo)率和電阻率等優(yōu)異的性能，在高技術(shù)及尖端工業(yè),，如微電子,、核反應(yīng)堆,、磁流體發(fā)電、航天,、人工骨和骨關(guān)節(jié)等方面得廣泛的應(yīng)用,。

對(duì)于尺寸精度高、形狀復(fù)雜的氧化鋁陶瓷制品,，相比傳統(tǒng)成型工藝較高的機(jī)械加工成本,，注射成型有著特殊的技術(shù)工藝優(yōu)勢(shì)。陶瓷注射成型作為一種近凈成形技術(shù),，產(chǎn)品尺寸精確可控,，機(jī)械程度高，易于實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn),，無(wú)需或只需少量的機(jī)械加工,，這些都大大降低了陶瓷的生產(chǎn)成本。

氧化鋁注射成型的優(yōu)點(diǎn)

陶瓷注射成型技術(shù)與傳統(tǒng)成型方式相比,，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）成型過(guò)程機(jī)械化和自動(dòng)化程度高,；（2）可近凈成形各種復(fù)雜形狀的陶瓷零部件，使燒結(jié)后的陶瓷產(chǎn)品無(wú)需進(jìn)行機(jī)加工或少加工,，從而減少昂貴的陶瓷加工成本,；（3）成型的陶瓷產(chǎn)品具有極高的尺寸精度和表面光潔度。

注射成型與其它成型方法比較

氧化鋁陶瓷注射工藝流程

陶瓷注射成型工藝過(guò)程主要包括喂料,、注射成型,、脫脂及燒結(jié)四個(gè)工序。

氧化鋁陶瓷注射成型工藝流程圖

（1）粉末的選擇和優(yōu)化

研究發(fā)現(xiàn)不同的Al2O3粉末混合比,，引起注射成型粘結(jié)劑比例,、喂料流動(dòng)性、產(chǎn)品收縮率和晶界擴(kuò)散有較大差別,。氧化鋁為基摻雜其它陶瓷或金屬材料制備的復(fù)合材料,，在氧化鋁中摻雜Cr3C2、SiC,、Ti,、WC、ZrO2,、Al,、MgO的復(fù)合陶瓷材料，可增強(qiáng)位錯(cuò)并抑制晶粒生長(zhǎng),，利于晶粒細(xì)化,，改善產(chǎn)品的力學(xué)性能。

對(duì)粉末選備的另一個(gè)研究領(lǐng)域是粉末平均粒度,、松裝密度,、粉末形狀,、比表面積、顆粒間隙對(duì)喂料流動(dòng)性能和產(chǎn)品質(zhì)量的影響,。粉末作為注射成型的主要材料,，最重要的要求是粒徑細(xì)小、形狀規(guī)則,。粒徑小的粉末在注射成型時(shí)流動(dòng)性好,，填充量大，燒結(jié)收縮率低,。

（2）粘結(jié)劑

粘結(jié)劑的選配

粘結(jié)劑體系的選配是氧化鋁陶瓷注射成型中的核心環(huán)節(jié),，他不僅直接影響喂料的注射性能，而且決定了脫脂方法,，影響產(chǎn)品最終性能,。粘結(jié)劑體系在注射成型過(guò)程中有兩個(gè)基本功能：首先是保證喂料具有良好的流動(dòng)性；其次是保證坯體強(qiáng)度,。

目前氧化鋁陶瓷注射成型中最為常用的粘結(jié)劑是由石蠟(PW),、聚丙烯(PP)和硬質(zhì)酸(SA)等組成。

陶瓷粉末注射成型的粘結(jié)劑及脫脂方法

表面活性劑的影響

根據(jù)流變學(xué)理論,，表面活性劑在很大程度上控制著陶瓷喂料的性質(zhì),，喂料的穩(wěn)定性將隨陶瓷顆粒表面的吸收層增厚而增加。在氧化鋁陶瓷的注射成型工藝中,，表面活性劑的用量會(huì)隨著粘結(jié)劑其他組分的不同而發(fā)生改變,，其含量多為1%到5%之間。

（3）脫脂

脫脂過(guò)程是注射成型工藝中耗時(shí)最長(zhǎng)的一道工序,，也是質(zhì)量控制最為關(guān)鍵的一道工序,，脫脂不當(dāng)會(huì)造成眾多的制品缺陷。大量的研究工作表明：脫脂工藝和粘結(jié)劑的添加密不可分,，粘結(jié)劑的不同，采用的脫脂方式也有所區(qū)別,。

（4）燒結(jié)

脫脂后的陶瓷素坯為多孔質(zhì)成形體,，密度較低，需要在高溫下致密化燒結(jié),，獲得所需尺寸精度和纖維結(jié)構(gòu)的致密陶瓷部件,。

參考資料：
彭和等.氧化鋁陶瓷注射成型研究進(jìn)展
雅菁等.氧化鋁陶瓷注射成型工藝的研究
周剛等.陶瓷粉末注射成型工藝及研究進(jìn)展