Vegna mikillar hörku, háhitaþols, tæringarþols og frábærrar rafeinangrunar er súrálkeramik mikið notað á hágæða framleiðslusviðum eins og í geimferðum, rafeindaumbúðum, lækningatækjum og slitþolnum-hlutum. Í þessum forritum er mótunarferlið mikilvægt skref sem ákvarðar endanlega frammistöðu, víddarnákvæmni og áreiðanleika keramiksins. Myndun vísar til ferlisins við að útbúa súrálduft í grænan líkama með ákveðna lögun og stærð. Til að koma í veg fyrir aflögun eða sprungur við síðari þurrkun eða sintrun, er nauðsynlegt að græni líkaminn hafi eins mikinn þéttleika og góða einsleitni og mögulegt er.
Flokkun á keramikmyndunaraðferðum súráls
Hægt er að flokka keramikmyndunarferli í samræmi við flæðiseiginleika eyðublaðsins í þurra og blauta myndun, með blautmyndun frekar skipt í plastmyndun og kvoðumyndun.
Þurr mótun
Í þurrformun inniheldur eyðublaðið lítið sem ekkert vatn (minna en 6%) og innihald annarra bindiefna eða smurefna fer almennt ekki yfir 1%–2%. Ferlið felur í sér að setja duftið í mót og beita ytri vélrænni krafti til að móta duftið. Keramikgræna líkamanum er haldið saman með núningi milli keramikagna, sem heldur ákveðinni stærð og lögun. Græni bolurinn er samsett kerfi sem samanstendur af auðnum, fljótandi fasa (bindiefni) og lofti.
01 Þurrpressun
Þurrpressun felur í sér að fyrst er blandað duftinu við vatn eða bindiefni til að mynda korn, síðan er kornduftið sett í mót og þrýst á til að mynda grænan líkama með ákveðinn styrk og lögun. Kostir þurrpressunar eru meðal annars einfalt ferli, auðveld notkun, hentugleiki fyrir stóra-iðnframleiðslu, hár grænn þéttleiki og lítil rýrnun á hertu vörunni. Hins vegar, vegna þess að þurrpressun notar einása pressun, sýnir græni bolurinn verulega ójafnvægi í þéttleika-, sem verður meira áberandi eftir því sem sýnisþykktin eykst. Þar að auki er ekki hægt að útrýma þyrpingum í duftinu við duftgerð, sem gerir það erfitt að framleiða fínt keramik.
02 Isostatic pressa
Isostatic pressa felur í sér að setja duft í aflögunarhæft gúmmímót og beita síðan jöfnum þrýstingi frá mismunandi ásum í gegnum loftkenndan eða fljótandi miðil til að mynda hlutann. Í samanburði við þurrpressun notar jafnstöðupressun fjölása pressun, sem leysir vandamál með ójafnvægi í þéttleika þurrpressaðra grænna hluta og dregur úr ferðafjarlægð duftagna og eykur þar með myndunarhraða. Hins vegar hefur jafnstöðupressun ókosti eins og háan búnaðarkostnað, flókið viðhald og næmni fyrir göllum (td yfirborðsóreglu, þjöppunarsprungur). Fyrir stórar vörur er jafnstöðupressun hætt við „fílafóti“ eða þéttleikahalla utan frá og inn á við. Eins og er, er súrál keramik framleitt með isostatic pressun í Kína aðallega notað fyrir keramik radome, hátíðni einangrandi keramik ermar osfrv.
Hefðbundin blautmótun
Í samanburði við þurra myndun getur blaut myndun komið í veg fyrir duftþéttingu, dregið úr eða jafnvel útrýmt galla í græna líkamanum og bætt áreiðanleika keramikvara, sem býður upp á áreiðanlega leið til að framleiða fínt keramik eða keramikfilmur. Blautmyndun felur almennt í sér eftirfarandi skref: (1) myndun eða blöndun á keramikdufti; (2) undirbúningur keramiklausnar; (3) storknun slurrys; (4) þurrkun til að fjarlægja leysi; (5) sintun til að fá keramikið. Lykilatriðin í blautum mótun eru undirbúningur keramiklausnar og þurrkun græna líkamans.
01 Slipsteypa
Slipsteypa felur í sér að dreifa keramikdufti jafnt í fljótandi miðli til að mynda keramiklausn, síðan hella gróðursetningunni í gifsmót. Háræðakraftur gifsmótsins dregur í sig leysiefnið úr slurryinu, sem veldur því að keramikið storknar og myndar grænan líkama með ákveðinni lögun og stærð. Slipsteypa krefst þess að slurry hafi framúrskarandi vökva og stöðugleika. Að auki verður mótið að hafa gott gegndræpi til að auðvelda fjarlægingu á fljótandi miðlinum úr græna líkamanum. Slipsteypa hefur kosti eins og einfalt ferli, lágan framleiðslukostnað og auðveld vinnslustjórnun. Hins vegar er myndunartíminn langur, þéttleiki og styrkleiki grænna er lítill og gallar eins og sprungur og göt eru líklegri til að eiga sér stað. Byggt á miðsteypu hafa vísindamenn þróað bættar aðferðir eins og miðflótta miðsteypu, þrýstisteypu og síupressun.
02 Límbandsteypa
Keramiklausnin sem notuð er við borðsteypu er seigfljótandi, illa rennandi blanda af keramikdufti, mýkiefni, dreifiefni og leysi. Eftir að loftið hefur verið afloftað er grisjan sett á límbandsteypuvél, dreift með raklablaði í ákveðna þykkt á burðarband, þurrkuð og afhýdd til að mynda þunna filmu. Græni líkaminn er síðan vélaður í samræmi við vörumál. Grugglausnin fyrir borðsteypu krefst samræmdrar dreifingar á keramikduftinu án þyrpinga eða óuppleysts bindiefnis. Við undirbúning á grænum líkama er límasteypa hætt við vandamálum eins og ójafnri þykkt, gróft yfirborð, ör og galla. Spólusteypa er aðallega notuð til að framleiða þunnar keramikplötur, mikið notaðar í samþættum hringrásum, undirlagsefni fyrir undirlag, þétta og lágspennuvaristora.
Nýtt kvoðumyndunarferli
Kvoðumyndun felur í sér að keramikduft er dreift jafnt í leysi til að fá keramiklausn sem er mjög fastur og lítill, sem er síðan hellt í mót og storknað með ýmsum aðferðum til að fá grænan líkama með ákveðna lögun og stærð. Á undanförnum árum hafa verulegar framfarir orðið í slíkum mótunaraðferðum, sem hafa leitt til nokkurra afleiddra ferla, svo sem hlaupsteypu, beinstorknunarsteypu og sjálfsprottunarsteypu.
01 Gelsteypa
Gelcasting sameinar hefðbundna blautmyndun og fjölliða efnafræði. Lífrænar einliður gangast undir fjölliðun við ákveðnar aðstæður til að mynda þrívítt fjölliðanet, sem læsir keramikögnunum og leysisameindunum í netinu, sem veldur því að keramiklausnin storknar og myndar grænan líkama. Þessi aðferð erfir ekki aðeins kosti hefðbundinnar blautformunar (slipsteypu, sprautumótun) heldur sigrar hún einnig að mestu leyti á vandamálum þeirra, sem gerir það að nánast dýrmætu keramikmótunarferli.
The greatest challenge in gelcasting is preparing a high‑solids (>50 rúmmál%) en keramiklausn með lága seigju. Vökvastig grugglausnarinnar ræðst aðallega af dreifileika og stöðugleika duftsins í leysinum, sem hægt er að ná með því að velja viðeigandi dreifiefni og stjórna pH-gildi slurrys. Önnur áskorun er að stjórna storknun slurrys. Auðvelt ætti að vera hægt að stjórna fjölliðunarskilyrðum völdu lífrænu einliðunnar og krosstengiefnisins. Lífræna innihaldið í græna líkamanum ætti að vera eins lágt og mögulegt er og græni líkaminn sem myndast ætti að hafa mikinn styrk. Lífræna viðbótin í hlaupsteypu er almennt minni en 5 wt.%, þannig að ekki er þörf á sérstöku bindiefnisbrennsluþrepi. Græni líkaminn sem fæst hefur mikinn styrk og samræmda uppbyggingu. Gelcasting býður upp á kosti eins og næstum-net-lögun, getu til að framleiða flóknar lagaðar vörur og getu til að framleiða stórar vörur.
02 Bein storknunarsteypa
Bein storknunarsteypa er ný keramikmótunartækni þróuð byggð á gelsteypu. Það notar aðferðir eins og ensímhvata, pH-stýringu á keramiklausninni eða raflausnstyrksstýringu til að stilla tvílaga fráhrindingu milli keramikagna, óstöðugleika sviflausnarstöðugleika keramiklausnarinnar og valda því að keramikagnirnar storkna á staðnum til að mynda grænan líkama. Verkunarháttur vökva-fastefnis umbreytingar felur í sér að stilla van der Waals aðdráttarafl og rafstöðueiginleika fráhrindingu sem myndast af tvöföldu laginu. Með því að breyta stærðum van der Waals krafts og rafstöðueiginleika fráhrindingu er stýrt storknun slurrys: þegar van der Waals aðdráttarafl ræður ríkjum, hefur slurry tilhneigingu til að storkna; þegar rafstöðueiginleikar fráhrindun ríkir, hefur slurry tilhneigingu til að dreifast. Hleðsla á föstum efnum í grugglausninni fyrir beina storknunarsteypu ætti ekki að vera minna en 55 rúmmáls% svo að hægt sé að ná storknun með því að stilla pH-gildi gróðurs. Auðvelt er að stjórna og ná fram storknunarskilyrðum. Bein storknunarsteypa framleiðir græna líkama með miklum þéttleika, góða einsleitni, lítið lífrænt innihald og getu til að mynda flóknar vörur. Hins vegar er ferlið flókið, græni styrkurinn er tiltölulega lítill og aðferðin skortir alhliða.
03 Sjálfsprottin storkusteypa
Sjálfsprottunarsteypa er nýtt keramikmyndunarferli sem þróað var af Shanghai Institute of Keramik árið 2011. Það notar vatnsleysanlegar ísóbútýlensamfjölliður sem bæði dreifiefni og bindiefni til að búa til græna keramikhluta. Sjálfsprottin storknunarsteypa er svipuð hlaupsteypu í slurry undirbúningi, mótunaraðferð og grænum líkamseiginleikum. Munurinn er sá að í sjálfsprottinni storknunarsteypu virkar vatnsleysanlega ísóbútýlen-undirstaða samfjölliðan bæði sem dreifiefni og bindiefni og nær fram storknun með því að brúa með löngum sameindakeðjum. Aftur á móti nær hlaupsteypa storknun með fjölliðun einliða sameinda og krosstengja til að mynda þrívítt net sem fangar keramik agnir. Kostir sjálfsprottunarsteypu eru meðal annars lágt lífrænt innihald, storknun við stofuhita, einföld aðgerð og lágur framleiðslukostnaður.