氧化鋁陶瓷有機械強度高、耐磨、耐腐蝕、耐高溫、高熱導率和電阻率等優(yōu)異的性能，在高技術及尖端工業(yè)，如微電子、核反應堆、磁流體發(fā)電、航天、人工骨和骨關節(jié)等方面得廣泛的應用。

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

氧化鋁注射成型的優(yōu)點

陶瓷注射成型技術與傳統(tǒng)成型方式相比，具有以下優(yōu)點：

（1）成型過程機械化和自動化程度高；（2）可近凈成形各種復雜形狀的陶瓷零部件，使燒結后的陶瓷產品無需進行機加工或少加工，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程主要包括喂料、注射成型、脫脂及燒結四個工序。

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，引起注射成型粘結劑比例、喂料流動性、產品收縮率和晶界擴散有較大差別。氧化鋁為基摻雜其它陶瓷或金屬材料制備的復合材料，在氧化鋁中摻雜Cr3C2、SiC、Ti、WC、ZrO2、Al、MgO的復合陶瓷材料，可增強位錯并抑制晶粒生長，利于晶粒細化，改善產品的力學性能。

對粉末選備的另一個研究領域是粉末平均粒度、松裝密度、粉末形狀、比表面積、顆粒間隙對喂料流動性能和產品質量的影響。粉末作為注射成型的主要材料，最重要的要求是粒徑細小、形狀規(guī)則。粒徑小的粉末在注射成型時流動性好，填充量大，燒結收縮率低。

（2）粘結劑

粘結劑的選配

粘結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，影響產品最終性能。粘結劑體系在注射成型過程中有兩個基本功能：首先是保證喂料具有良好的流動性；其次是保證坯體強度。

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

陶瓷粉末注射成型的粘結劑及脫脂方法

表面活性劑的影響

根據(jù)流變學理論，表面活性劑在很大程度上控制著陶瓷喂料的性質，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隨著粘結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

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

（4）燒結

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

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展