氧化鋁陶瓷是結(jié)構(gòu)陶瓷的主力軍，在陶瓷領(lǐng)域內(nèi)有著重要的地位，目前，氧化鋁陶瓷主要使用在高技術(shù)和尖端工業(yè)，如微電子、核反應(yīng)堆、航天、磁流體發(fā)電、人工骨和人工關(guān)節(jié)等方面。隨著氧化鋁陶瓷應(yīng)用領(lǐng)域不斷增加，對(duì)于陶瓷件的復(fù)雜度、精密度等方面提出了更嚴(yán)苛的要求。因此，也對(duì)氧化鋁陶瓷的制造提出了更高的要求：
● 精選的原料要選用高純度的，顆粒應(yīng)盡可能的細(xì)；
● 嚴(yán)格控制化學(xué)成分。制造過程中要防止雜質(zhì)混入和成分本身的揮發(fā)，對(duì)燒結(jié)件的顆粒度、界面、氣孔等要嚴(yán)格控制，以達(dá)到質(zhì)量穩(wěn)定和具有再現(xiàn)性；
● 精確的形狀和尺寸。氧化鋁陶瓷制件一般不經(jīng)加工，直接使用，特別是陶瓷電子器件要求較高的精度。
氧化鋁陶瓷材料低塑性的特點(diǎn)決定了其成型工藝中，是可以近凈成型方式進(jìn)行的。但傳統(tǒng)的氧化鋁陶瓷成型技術(shù)在匹配這些需求時(shí)顯得力不從心。為了滿足這些要求，人們模仿高分子材料工業(yè)的注射成形技術(shù)生產(chǎn)塑料零件的方法，衍生出了陶瓷注射成型法（CIM），用于加工氧化鋁陶瓷制品，取得了滿意的效果。
氧化鋁陶瓷注射成型工藝原理
氧化鋁陶瓷注射成型的基本工藝過程為將氧化鋁粉和其他無機(jī)材料粉末混合后，添加一定量的粘結(jié)劑，一般為石蠟、聚乙二醇、聚醛樹脂等。為使這些陶瓷粉末具備塑料的可注塑性，粘結(jié)劑的添加量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過常規(guī)干壓成型等方法所需要的粘結(jié)劑含量。粘結(jié)劑與氧化鋁陶瓷粉體均質(zhì)后進(jìn)入特制的陶瓷注塑機(jī)進(jìn)行成型，然后再用各種方式脫脂、燒結(jié)，經(jīng)加工制成產(chǎn)品。
整個(gè)工藝中應(yīng)注意和掌握的技術(shù)問題有以下四個(gè)方面。
① 原料的流動(dòng)性
注射成形所用的陶瓷顆粒一般由80-90％(重要比，下同)的粉末和10～20％的粘結(jié)劑組成。粘結(jié)劑在脫脂工序中去掉，因此添加量以低限度為宜，但應(yīng)注意若添加量不足會(huì)影響成形效果。此外，陶瓷顆粒的流動(dòng)性在粒度越小、形狀越偏離球形時(shí)越差。因此，應(yīng)用盡可能簡(jiǎn)便的方法對(duì)流動(dòng)性進(jìn)行測(cè)試。
② 成形條件產(chǎn)生的缺陷
成形條件如果不正確，會(huì)產(chǎn)生各種缺陷。其中關(guān)鍵的是熔焊線條，若成形體帶有通孔或盲孔，則容易出現(xiàn)這種缺陷。因此，必須注意模具的設(shè)計(jì)，特別是開口的類型、位置、大小及個(gè)數(shù)。同時(shí)應(yīng)注意注射成形的注射溫度和速度間的平衡。
此外，為了避免發(fā)生表面粗糙、裂紋、長(zhǎng)條痕、變形等缺陷。在成形困難的情況下，可在注射成形機(jī)中裝設(shè)自適應(yīng)控制器，進(jìn)行細(xì)微的控制。
③ 脫脂
本工序又稱去掉粘結(jié)劑，通常升溫速度為3~5℃/b，約進(jìn)行5～10日，但在0.5MPa壓力的保護(hù)氣氛下進(jìn)行時(shí)，40小時(shí)可結(jié)束脫脂。
④ 燒結(jié)
熱工等參數(shù)可根據(jù)陶瓷的種類而定。燒結(jié)中的線收縮率約為15-20％，形狀比較復(fù)雜或壁較厚的工作，容易在燒結(jié)中產(chǎn)生裂紋，應(yīng)注意防止。
