采用熱壓工藝成型的粉體原料則不需加入粘結劑。若采用半自動或全自動干壓成型,對粉體有特別的工藝要求,需要采用噴霧造粒法對粉體進行處理、使其呈現圓球狀,以利于提高粉體流動性便于成型中自動充填模壁。70年代至80年代中期,世界許多國家如美國、日本、瑞士等國家,都對氧化物陶瓷,特別是耐磨陶瓷生產廠進行了廣泛的研究和應用。此外,為減少粉料與模壁的摩擦,還需添加1~2%的潤滑劑,如硬脂酸,及粘結劑PVA。
欲干壓成型時需對粉體噴霧造粒,其中引入聚乙烯醇作為粘結劑。近年來 上海某研究所開發一種水溶性石蠟用作Al203噴霧造粒的粘結劑,在加熱情況下有很好的流動性。除常壓燒結外,還有熱壓燒結及熱等靜壓燒結、微波燒結法、電弧等離子燒結法、自蔓延燒結技術等。噴霧造粒后的粉體必須具備流動性好、密度松散,流動角摩擦溫度小于30℃。顆粒級配比理想等條件,以獲得較大素坯密度。
氧化鋁陶瓷的耐磨性相當于錳鋼的266倍,高鉻鑄鐵的171.5倍。其密度為3.5g/cm3,僅為鋼鐵的一半,可大大減輕設備負荷,在同等工況下,可至少延長設備使用壽命十倍以上。采用擠壓成型或注射成型時,粉料中需引入粘結劑與可塑劑,一般為重量比在10-30%的熱塑性塑膠或樹脂,有機粘結劑應與氧化鋁1粉體在150-200溫度下均勻混合,以利于成型操作。從全球主要市場來看,日本、美國和歐洲市場的氧化鋁陶瓷發展具有代表性。
氧化鋁陶瓷具有機械強度高,絕緣電阻大、硬度高、耐磨、耐腐蝕及耐高溫等一系列優良性能,可以制作厚膜集成電路、耐火爐管、絕緣材料、耐磨材料等器件和材料。而機械式壓機施加壓力大小因粉體充填多少而變化,易導致燒結后尺寸收縮產生差異,影響產品質量。中國的氧化鋁陶瓷廣泛應用于陶瓷、紡織、石油、化工、建筑及電子等各個行業,是目前氧化物陶瓷中用途廣、產銷量較大的陶瓷新材料。
耐磨陶瓷生產廠是以ZrO2為主要成分的生物惰性陶瓷,其顯著特征是具有高斷裂韌性、高斷裂強度和低彈性模量。耐磨陶瓷生產廠具有極高的化學穩定性和熱穩定性(Tm=2953K),在生理環境中呈現惰性,具有很好的生物相容性。同時,焊接耐磨陶瓷的厚度更大,普遍大于5mm,較高可達20mm,使用壽命更長,性價比更高。純氧化鋯具有三種同素異型體,在一定條件下可以發生晶型轉變(相變)在承受外力作用時,其 t 相向 m 相轉變的過程需吸收較高的能量,使裂紋尖1端應力松弛,增加裂紋擴散阻力而增韌,因而具有非常高的斷裂韌性。