氮化铝陶瓷的注射成型

陶瓷注射成型（CIM）是一种制造复杂形状陶瓷零件的新兴技术，在复杂小零件制备方面具有无可比拟的独特优势。随着近年来世界范围内电子陶瓷产业化规模的不断扩大，CIM技术的诱人应用前景值得期待。该工艺主要包括材料制备、注射成型、脱脂、烧结等工序。

氮化铝陶瓷的注塑成型

① 材料制备。将可烧结陶瓷粉末与合适的有机载体（粘合剂）在一定温度下混合，以提供陶瓷注塑成型所需的流动性和生坯强度；陶瓷注射成型的混合体系为高固相体积分数的粘稠悬浮体（或熔体），固体颗粒（陶瓷粉末）的体积分数达到50-70％。

②陶瓷注射成型。混炼后的挤出造粒混合料经注射成型机加热至一定温度软化，然后在压力下高速注入模具中，冷却，在模具中重新固化，得到所需形状的注射成型毛坯。模具形状、模具温度、加料温度、注射压力、保压时间、冷却速度等均对毛坯质量产生影响。

③脱脂。注射成型的有机粘结剂约为25-50％（体积百分比），如何有效除去如此大量的有机物而不影响颗粒的分布，是一件非常困难的事情。脱脂是一个物理化学反应过程，其工艺控制复杂，容易造成坯体开裂、变形、空洞等缺陷。因此脱脂能否顺利完成，对保证坯体质量、提高产品合格率、降低能耗、实现规模化生产都至关重要。

④烧结。陶瓷注射成型制品经脱脂后，内部会存在许多孔隙，致密度较低，因此需要高温烧结才能获得高性能致密制品。烧结速度与粘性流动、凝聚、体积扩散、表面扩散等有关。对于非氧化物，一般用氮气或其他气体代替空气，氧化物陶瓷的烧结一般在空气下进行。烧结一般在常压下进行，但对于一些高温下易蒸发的陶瓷，必须在加压下进行。

优点：致密度高，密度分布均匀，可用于复杂形状的坯体成型，且成型精度高，无需后处理。

缺点：底部填充、飞边、焊痕、气穴等缺陷容易影响AlN陶瓷的烧结。