一种螺旋形超导热陶瓷压缩弹簧及生产方法与流程

本发明涉及陶瓷弹簧生产技术领域，具体提供一种螺旋形超导热陶瓷压缩弹簧及生产方法。

背景技术：

弹簧是机械结构中常用的基础性零部件，通常用于制造弹簧的材料为金属。然而普通金属弹簧的工作温度不超过200℃，使用特种合金(如镍基合金)制造的耐热弹簧工作温度也不超过800℃。此外金属材料的耐腐蚀性、耐磨性表现相比于陶瓷材料也较差。

现如今金属弹簧已无法满足化工、国防、航空航天等诸多领域的特殊工作条件。在极端工作条件下，例如高温、强电场、强磁场、酸性或碱性环境中，陶瓷弹簧相比于金属弹簧就具有无可替代的优势。

技术实现要素：

陶瓷弹簧在加工成型过程中存在难成型、塑性差、易断裂的问题。

本发明的技术任务是针对上述存在的问题，提供一种螺旋形超导热陶瓷压缩弹簧及生产方法。

一种螺旋形超导热陶瓷压缩弹簧生产方法，所述方法的实现步骤包括：

将陶瓷粉末、用于成型的有机物和水混合，形成混合物；

将所述混合物挤出成型为线材；

将所述线材干燥；

将干燥后的线材浸入有机溶剂进行塑化；

将塑化后的线材缠绕成线圈；

将所述线圈高温烧结。

通过将干燥后的陶瓷线材进行二次塑化，使陶瓷材料通过钢材弹簧的加工生产方式生产出来，相比于采用陶瓷注模成型然后进行后续切削处理的陶瓷弹簧生产方式可有效节省至少50％的原材料消耗。

所述混合物中添加有聚乙二醇-400，质量比为3.1％-3.7％，作固体分散剂的载体，以达到固体分散目的。

所述混合物中添加有甘油或邻苯二甲酸二甲酯，质量比为3.1％-3.7％，作为塑化剂使用。

所述混合物中添加有聚羧酸铵盐溶液，聚羧酸铵盐溶液的浓度为30％-35％，质量比为0.3％-3.1％，作为分散剂使用。

所述用于成型的有机物为甲基纤维素、或聚乙烯醇缩丁醛，质量比为3.1％-6.2％，作为连接剂使用。

所述陶瓷粉末为氧化锆粉末、氮化硅粉末、碳化硅粉末，或氮化硅粉末、碳化硅粉末的混合物，质量比为61.9％-77.2％。

所述水的质量比为12.4％-25.8％。

所述有机溶剂为乙醇、丙酮、三氯乙烯、四氯乙烯中的一种或两种以上的混合物。

所述陶瓷粉末中添加有烧结助剂，又称助烧剂，陶瓷烧结过程中加入的促进烧结致密化的氧化物或非氧化物，如cao和tio2、mno和tio2以及sio2和cao、y2o3和al2o3，mgo和ceo等。

所述水为去离子水，除去了呈离子形式杂质后的纯水所述有机溶剂为乙醇、酮、芳族烃、脂肪族烃或氯代烃类中的一种或两种以上的混合物。

一种螺旋形超导热陶瓷压缩弹簧，所述螺旋形超导热陶瓷压缩弹簧通过上述方法制成。

与现有技术相比，本发明一种螺旋形超导热陶瓷压缩弹簧及生产方法具有以下突出的有益效果：

本发明采用将干燥后的陶瓷线材二次塑化的技术原理，使陶瓷材料可以通过钢材弹簧的加工生产方式生产出来，相比于采用陶瓷注模成型然后进行后续切削处理的陶瓷弹簧生产方式可有效节省至少50％的原材料消耗；线材挤出后，可进行烘干并长时间保存，经过二次塑化，烘干后的线材可随时用于缠绕，提升了生产的灵活性。

附图说明

图1是本发明方法工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

实施例1

一种螺旋形超导热陶瓷压缩弹簧生产方法，所述方法实现工艺如下：

原料：100份(质量比)氧化锆粉末(含少量烧结助剂y2o3、cao和tio2)，4份甲基纤维素，4份聚乙二醇-400，4份甘油，1.5份溶液浓度为33％的聚羧酸铵盐溶液(作分散剂)，16份的去离子水(作第一溶剂)，乙醇和异丙醇(作第二溶剂)。

工艺：

(1)将100份(质量比)氧化锆粉末77.2，4份甲基纤维素3.1，4份聚乙二醇-400.3.1，4份甘油3.1，1.5份溶液浓度为33％的聚羧酸铵盐溶液1.2，16份的去离子水混合12.35；

(2)通过捏合机捏合，将上述混合物充分搅拌均匀并形成具有一定塑性和可成型性的喂料。

(3)然后将该喂料倒入挤出机进行第一次成型并生产出线径为1.5毫米左右的线材。

(4)将线材放入烘干箱中在80摄氏度温度下烘干直至其完全收缩，收缩率为5-10％。

(5)烘干后的线材几乎不具有塑性，因此将烘干后的线材浸入装有有机溶剂乙醇和丙酮的溶剂池中持续120秒，池中乙醇和丙酮的比例为1比1。

当线材浸入有机溶剂，溶剂将通过产品表面气孔进入陶瓷产品，陶瓷颗粒表面和颗粒间的溶剂会使该线材有足够的塑性。

有机溶剂也能使粘结剂软化，以此使陶瓷产品塑化。

该浸泡过程能够使充分干燥后的线材再次具有塑性。

(6)然后将再次塑化后的线材通过绕簧机缠绕至平均直径为2.3厘米左右的芯棒上形成螺旋状线圈，线圈高度为2.5厘米，圈数为8圈，其中有效圈数6圈。

(7)将线圈带芯棒再次放入烘干箱中烘干直至有机溶剂完全排出，烘干温度为80摄氏度，该步骤重产生的收缩极小可以忽略不计。

(8)然后将线圈从芯棒上移下进行高温烧结，将烧结后的线圈进行后续加工(上下端打磨、表面处理)后得到陶瓷弹簧成品。

将线材缠绕至同材质的芯棒上，在排胶及烧结过程中实现芯棒与线圈的共同收缩，且芯棒提供支撑保证线圈不变形。

实施例2

(1)将100份(质量比)氮化硅粉末(含少量烧结助剂mgo、y2o3、al2o3、yb2o3)，8份甲基纤维素，6份聚乙二醇-400，6份甘油，0.5份溶液浓度为33％的聚羧酸铵盐溶液，41份的去离子水混合；

(2)通过捏合机捏合，将上述混合物充分搅拌均匀并形成具有一定塑性和可成型性的喂料。

(3)然后将该喂料倒入挤出机进行第一次成型并生产出线径为1.5毫米左右的线材。

(4)将线材放入烘干箱中在80摄氏度温度下烘干直至其完全收缩，收缩率为5-10％。

(5)烘干后的线材几乎不具有塑性，因此将烘干后的线材浸入装有有机溶剂(乙醇、三氯乙烯)的溶剂池中持续120秒，池中乙醇、三氯乙烯的比例为1:1。

当线材浸入有机溶剂，溶剂将通过产品表面气孔进入陶瓷产品，陶瓷颗粒表面和颗粒间的溶剂会使该线材有足够的塑性。

(6)然后将再次塑化后的线材通过绕簧机缠绕至平均直径为2.3厘米左右的芯棒上形成螺旋状线圈，线圈高度为2.5厘米，圈数为8圈，其中有效圈数6圈。

(7)将线圈带芯棒再次放入烘干箱中烘干直至有机溶剂完全排出，烘干温度为80摄氏度，该步骤重产生的收缩极小可以忽略不计。

(8)然后将线圈从芯棒上移下进行高温烧结，将烧结后的线圈进行后续加工(上下端打磨、表面处理)后得到陶瓷弹簧成品。

实施例3

(1)将100份(质量比)氮化硅粉末(含少量烧结助剂mgo、y2o3、al2o3、yb2o3)，10份聚乙烯醇缩丁醛，5份聚乙二醇-400，5份邻苯二甲酸二甲酯，0.5份溶液浓度为33％的聚羧酸铵盐溶液，42份的去离子水混合；

(2)通过捏合机捏合，将上述混合物充分搅拌均匀并形成具有一定塑性和可成型性的喂料。

(3)然后将该喂料倒入挤出机进行第一次成型并生产出线径为1.5毫米左右的线材。

(4)将线材放入烘干箱中在80摄氏度温度下烘干直至其完全收缩，收缩率为5-10％。

(5)将烘干后的线材浸入装有有机溶剂(乙醇、四氯乙烯)的溶剂池中持续120秒，池中乙醇、四氯乙烯的比例为1:1。

当线材浸入有机溶剂，溶剂将通过产品表面气孔进入陶瓷产品，陶瓷颗粒表面和颗粒间的溶剂会使该线材有足够的塑性。

(6)然后将再次塑化后的线材通过绕簧机缠绕至平均直径为2.3厘米左右的芯棒上形成螺旋状线圈，线圈高度为2.5厘米，圈数为8圈，其中有效圈数6圈。

(7)将线圈带芯棒再次放入烘干箱中烘干直至有机溶剂完全排出，烘干温度为80摄氏度，该步骤重产生的收缩极小可以忽略不计。

(8)然后将线圈从芯棒上移下进行高温烧结，将烧结后的线圈进行后续加工(上下端打磨、表面处理)后得到陶瓷弹簧成品。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除