[发明专利]一种轧膜成型制作氧化锆陶瓷制品的方法

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷制品的制作方法，具体涉及一种轧膜成型制作氧化锆陶瓷制品的方法。

背景技术

轧膜成型是指利用轧膜机将粉料（如氧化锆粉料）与粘接剂的混合物料经练泥、粗轧、精轧，制成一定厚度的膜带的过程。轧膜机主要是由两个相向滚动的轧辊组成。进行练泥时，轧辊转动，放在两个轧辊之间的混合物料不断受到挤压，使粉料与粘接剂混合均匀；随后通过逐次调小两轧辊之间的间隙，依次进行粗轧、精轧，在轧辊的挤压下轧出所需厚度的膜带。轧膜成型有以下特点：（1）成型过程兼有练泥作用；（2）膜带在轧辊转动时，由于两轧辊之间的间隙缩小而受压力，是两面受压轧出的膜带，在厚度方向较为致密均匀；（3）可通过调节两轧辊之间的间隙大小来获得相应厚度的膜带。

利用轧膜成型制作氧化锆陶瓷制品时，在将氧化锆粉料与粘接剂的混合物料经练泥、粗轧、精轧，制成一定厚度的生坯膜带之后，再将生坯膜带置入冲片机上进行冲压，得到所需尺寸的生坯片，生坯片经排胶、烧结后得到片式氧化锆陶瓷制品。

目前，利用轧膜成型制作氧化锆陶瓷制品的工艺存在以下问题：（1）粘接剂未能很好地将氧化锆粉料包裹，以致生产过程中易造成轧辊被氧化锆粉料磨损，降低机器的使用寿命，同时，从轧辊上磨下来的杂质进入到产品中，导致产品的合格率降低；（2）轧出的膜带在长度方向和宽度方向上的致密度不一致，一般来说沿长度方向较为致密，而宽度方向致密度较差，这样，冲压出来的生坯片（即膜片）各向异性，烧结后收缩有方向性，生坯片各方向的收缩率不一致（一般长度方向收缩小，宽度方向收缩大），因此在设计冲压模具和冲片时均需注意生坯膜带的方向，从而增加了冲压模具的设计难度，且影响了生产进度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种轧膜成型制作氧化锆陶瓷制品的方法，采用这种方法能够减小轧辊的磨损，提高设备运行的稳定性及使用寿命，而且能够提高生产效率及产品的质量。采用的技术方案如下：

一种轧膜成型制作氧化锆陶瓷制品的方法，其特征在于依次包括下述步骤：

（1）粘接剂的制备

将水加热至沸腾，然后加入聚乙烯醇（PVA），边加热边搅拌，直至聚乙烯醇完全溶解；然后加入甘油，搅拌3~5分钟后自然冷却（通常冷却至20~30℃），得到粘接剂；

（2）练泥

将粘接剂加入到容器中，然后向容器中添加氧化锆粉料，边添加氧化锆粉料边搅拌；添加完氧化锆粉料后继续搅拌至混合均匀，然后加入分散剂并继续搅拌5~10分钟，得到预混物料；然后将预混物料添加到轧膜机的两轧辊之间，开启轧膜机，轧辊转动并挤压预混物料，进行练泥，得到氧化锆泥块；

（3）粗轧

将步骤（2）得到的氧化锆泥块放入到轧膜机的两轧辊之间，经多次轧压后得到膜带；

相邻两次轧压的轧膜方向相互垂直，具体为：完成上一次轧压后，将膜带取下并对折，再放入到轧膜机的两轧辊之间进行下一次轧压，其轧膜方向与上一次轧膜方向成90度（即上一次轧压时膜带的长度方向变为下一次轧压时膜带的宽度方向，上一次轧压时膜带的宽度方向变为下一次轧压时膜带的长度方向）；

（4）精轧

将粗轧得到的膜带的边沿切掉，然后逐次调小轧膜机的两轧辊之间的间隙，由厚到薄对膜带逐次进行轧压，直至膜带的厚度符合要求；

（5）冷等静压处理

将精轧好的膜带用塑料袋真空封装后，放入冷等静压机内进行冷等静压处理；

（6）冲压

将经过冷等静压处理的膜带置入冲片机上进行冲压，得到所需形状及尺寸的生坯片；

（7）排胶、烧结

使步骤（6）得到的生坯片排出粘接剂并烧结，得到片式氧化锆陶瓷制品。

通常，在完成步骤（7）的烧结后，对得到的片式氧化锆陶瓷制品进行分拣，将其中平整度符合要求的片式氧化锆陶瓷制品收集，而将其中不平整的片式氧化锆陶瓷制品再次送入窑炉中烧结，使其平整度达到检验要求。

通常，烧结合格的片式氧化锆陶瓷制品后续还经过平面磨、抛光等机械加工，以达到终端产品的使用需求。

优选步骤（1）中， 水、聚乙烯醇、甘油的重量比例为100：10~20：5~10。

优选步骤（2）加入的粘接剂的重量为氧化锆粉料的20~60%。

优选步骤（2）加入的分散剂的重量为氧化锆粉料的0.2~0.5%。

上述分散剂可以是聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠或聚丙烯酸钾。