特種陶瓷成形方法有很多種，生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)制品的形狀選擇成形方法,，而不同的成形方法需選用的結(jié)合劑不同,。常見陶瓷成形方法、結(jié)合劑種類及用量如下所示：
        特種陶瓷成形方法,、結(jié)合劑種類和用量
        成形方法     結(jié)合劑舉例      結(jié)合劑用量（質(zhì)量%）
        千壓法     聚乙烯醇縮丁醛等    1~5
        澆注法     丙烯基樹脂類     1~3
        擠壓法     甲基纖維素等     5~15
        注射法     聚丙烯等     10~25
        等靜壓法     聚羧酸銨等     0~3
        結(jié)合劑可分為潤滑劑,、增塑劑、分散劑,、表面活性劑（具有分散劑和潤滑功能）等,，為滿足成形需要，通常采用多種有機材料的組合,。選擇結(jié)合劑,，要考慮以下因素：
        1）結(jié)合劑能被粉料潤濕是必要條件。當(dāng)粉料的臨界表面張力（yoc）或表面自由能（yos）比結(jié)合劑的表面張力（yoc）大時,，才能很好地潤濕。
        2）好的結(jié)合劑易于被粉料充分潤濕，且內(nèi)聚力大,。當(dāng)結(jié)合劑被粉料潤濕時,，在相互分子間發(fā)生引力作用，結(jié)合劑與粉料間發(fā)生紅結(jié)合（一次結(jié)合）,，同時,，在結(jié)合劑分子內(nèi)，由于取向,、誘導(dǎo),、分散效果而產(chǎn)生內(nèi)聚力（二次結(jié)合）。雖然水也能把楊料充分潤濕,，但水易揮發(fā),，分子量較小，內(nèi)聚力小,，不是好的結(jié)合劑,。按各種有機材料內(nèi)聚力大小順序，用基表示可排列如下：
一CONH一>,；－CONH₂>,；一COOH>；一OH>,；－NO₂>,；－COOC₂H₅>；一COOCH₅>,；－CHO>=CO>,；－CH₃>= CH₂>；－CH₂
        3）結(jié)合劑的分子量大小要適中,。要想充分潤濕,，希望分子量小，但內(nèi)聚力弱,。隨著分子量增大,，結(jié)合能力增強。但當(dāng)分子量過大時,，圍內(nèi)聚力過大而不易被潤濕,，且易使坯體產(chǎn)生變形。為了幫助分子內(nèi)的鏈段運動,，此時要適當(dāng)加入增塑劑,，在其容易潤濕的同時，使結(jié)合劑更加柔軟,，便于成形,。
        4）為保證產(chǎn)品質(zhì)量，還需要防止從結(jié)合劑、原材料和配制工序混人雜質(zhì),，使產(chǎn)品產(chǎn)生有害的缺陷,。
        在原料配制中，用粉碎,、混合等機械方法和結(jié)合劑,、分散劑配合，達到分散,，盡可能不含有凝聚粒子,。結(jié)合劑受到種類及其分子量，粒子表面的性質(zhì)和溶劑的溶解性等影響,，吸附在原料粒子表面上,，通過立體穩(wěn) 定化效果，起到防止粉末原料凝聚的作用,。在成形工序中,，結(jié)合劑給原料以可塑性，具有保水功能,，提高成形體強度和施工作業(yè)性,。一般來說，結(jié)合劑由于妨礙陶瓷的燒結(jié),，應(yīng)在脫脂工序通過加熱使其分解揮發(fā)掉,。因此，要選用能夠易于飛散除去以及不含有害無機鹽和金屬離子的有機材料,，才能確保產(chǎn)品質(zhì)量,。

二、陶瓷注射成形和成形用結(jié)合劑

        氮化硅等特種陶瓷材料具有高強度,、高耐磨性,、低密度（輕量化）、耐熱性,、耐腐蝕性等優(yōu)良性能,，適用于制造渦輪加料機葉輪、搖臂式燒嘴,、輔助燃燒室等汽車用陶瓷部件,。這些部件要求復(fù)雜的形狀、高精度尺寸和高可靠性,。不允許有內(nèi)在缺陷（裂紋,、氣孔、異物等）和表面缺陷,。
能滿足這些質(zhì)量要求的成形技術(shù)之一,，就是陶瓷注射成形法,。陶瓷注射成型技術(shù)來源于高分子材料的注塑成型，借助高分子聚合物在高溫下熔融,、低溫下凝固的特性來進行成型的,，成型之后再把高聚物脫除。比傳統(tǒng)的陶瓷加工工藝要簡單的多,，能制造出各種復(fù)雜形狀的高精度陶瓷零部件，且易于規(guī)?；妥詣踊a(chǎn),。
        由清華大學(xué)材料科學(xué)與工程系楊金龍教授發(fā)明的CiM（陶瓷膠態(tài)注射成型方法及裝置）技術(shù)在國內(nèi)該領(lǐng)域領(lǐng)先。
        陶瓷的注射成型技術(shù)有著諸多優(yōu)點,，用它制備復(fù)雜形狀的陶瓷元件,，不僅產(chǎn)品尺寸精度高、表面條件好,，而且省去了后加工操作,，降低了生產(chǎn)成本，縮短了生產(chǎn)周期,，還具有自動化程度高,、適合于大規(guī)模生產(chǎn)的特點。該工藝一般包括下列步驟：陶瓷粉的選取,、粘結(jié)劑的選取,、陶瓷粉與粘結(jié)劑的均勻混合、注射成型,、脫脂,、燒結(jié)。其中脫脂是關(guān)鍵,。
        起初的陶瓷成型注射技術(shù)是將大量的高分子樹脂與陶瓷粉體混練在一起后得到混合料,，然后裝入注射機于一定溫度注入模具，迅速冷凝后脫模而制成坯體,。該技術(shù)適合制備濕坯強度大,，尺寸精度高，機械加工量少,，坯體均一的產(chǎn)品,，適于大規(guī)模生產(chǎn)。對形狀復(fù)雜,、厚度較薄產(chǎn)品的制備有著明顯的優(yōu)越性,。但是由于含有大量的高分子粘結(jié)劑，使陶瓷坯體的脫脂成為不可逾越難題,，并且有毛坯易變形,，容易形成氣孔等缺點,。
        粘結(jié)劑能使粉末填充成預(yù)期形狀，它對整個工藝有重要的影響,。理想的粘結(jié)劑應(yīng)該具有以下特點：
        1）在成型溫度下純粘結(jié)劑的粘度在1Pa·s以下,，流動時不發(fā)生與粉體的分離，冷卻后有足夠的強度和硬度,；
        2）為惰性物質(zhì),，與粉體不發(fā)生反應(yīng)；
        3）在成型和混合溫度以上才分解,，分解的產(chǎn)物無毒,、無腐蝕性且殘余灰分少；
        4）膨脹系數(shù)低,，由熱膨脹或結(jié)晶引起的殘余應(yīng)力低,；
        5）符合環(huán)保要求，價廉,、安全,、不吸濕、無易揮發(fā)組分,，貯藏壽命長,。
        使用的大多數(shù)粘結(jié)劑可分為3類：蠟基或油基粘結(jié)劑、水基粘結(jié)劑和固體聚合物溶液,。蠟基粘結(jié)劑通常含3-4個組分,，聚合物控制著流動粘度、生品（燒結(jié)前的坯體）強度和脫脂的特征,。短分子鏈的成型性能好且可使成型元件中的定向作用減至最小,。蠟或油是主填充劑，在脫脂的初期被除去,。表面活性劑用于改善粉末與粘結(jié)劑的相容性,。增塑劑用來調(diào)節(jié)聚合物的流動特性。水基粘結(jié)劑含有水溶性聚合物,、凝膠或水玻璃,。這類粘結(jié)劑通常采用低壓成型以避免粉末與粘結(jié)劑的分離和減少模具磨損及殘余應(yīng)力。由于水易于除去,，這使得制造較厚的元件成為可能,。粘結(jié)劑溶液的凝固或膠凝使生品具有了強度。在燒結(jié)前,，水從生品中蒸發(fā)或升華出去,，使變形降至最低程度。新型的,、采用聚苯乙烯的固體聚合物溶液的粘結(jié)劑配方已經(jīng)被采用以避免變形,。主填充劑用溶液浸漬法除去,。由于聚苯乙烯的骨架結(jié)構(gòu)沒法被削弱，所以避免了生品的變形,。主填充劑是一種小的有機物分子,，它既有苯環(huán)又有極性集團。苯環(huán)使它在混合時可溶于聚苯乙烯,，極性集團則使它在脫脂時可溶于水或醇等溶劑中,。
        常見的粘結(jié)劑有聚丙烯（PP）、無規(guī)則聚丙烯（APP）,、聚乙烯（PE）,、乙烯一醋酸乙烯共聚體（EVA）、聚苯乙烯（PS）,、丙烯酸系樹脂等。其中PE具有優(yōu)異的成形性,；EVA與其他樹脂的相溶性好,，流動性、成形性也好,；APP具有與其他樹脂相溶性好,、富于流動性和脫脂性的特征；PS流動性好,。助劑有蠟石石蠟,、微晶石蠟、變性石蠟,、天然石蠟,、硬脂酸、配合劑等,。成形材料的流動性可以使用高式流動點測定器和熔化分度器進行評價,。當(dāng)脫脂具有結(jié)合劑的含量多 時，則脫脂性有降低的傾向,，助劑的石蠟多者,，脫脂性好。如果有機材料在特定的溫度區(qū)域不能全部飛散掉,，就會影響陶瓷的燒結(jié),，因此，需要考慮熱分解特性,，加以選擇,。

三、陶瓷擠壓成形和成形用結(jié)合劑

        堇青石由于具有耐熱性,、耐腐蝕性,、多孔質(zhì)性,、低熱膨脹性等優(yōu)良材料特性，所以廣泛用作汽車尾氣凈化催化劑用載體,。堇青石蜂窩狀物利用原料粒子的取向,，產(chǎn)生出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的低熱膨脹，可用擠壓成形法來制造,。
        根據(jù)堇青石分子組成（2MgO·2Al₂O₃·5SiO₂）,，原料可選用滑石、高嶺土和氧化鋁,。成形用坯土從口蓋里面的供給孔進入口蓋內(nèi),，經(jīng)過細分后，向薄壁擴展,，再結(jié)合,，由此求得延伸性和結(jié)合性好的質(zhì)量。另外,，作為擠壓成形后的蜂窩狀體,，為了保持形狀，坯土的屈服值高者好,，也就是說,，選擇結(jié)合劑應(yīng)使坯土的流動性和自守性兩個性能達到最佳化。
        原料粉末,、結(jié)合劑,、助劑（潤滑劑、界面活性劑等）及水經(jīng)機械混練后,，用螺桿擠壓機連續(xù)式擠壓或用油壓柱塞式擠壓機擠壓成形,。一般來說，擠壓成形使用的結(jié)合劑只要用低濃度水溶液,，便可顯示出高粘性的結(jié)合性能,。常用的有甲基纖維素（MC）、羧甲基纖維素（CMC）,、聚氧乙烯（PEO）,、聚乙烯醇（PVA）、羥乙基纖維素（HEC）等,。MC能很好溶于水中,，當(dāng)加熱時很快膠化。CMC能很好溶于水中,，分散性,、穩(wěn)定性也高。PVA 廣泛地用于各種成形,。潤滑劑可減少粉體間的摩擦,，界面活性劑可提高原料粉末與水的潤濕性,。
        缺乏可塑性，具有膨脹特性的坯土使擠壓不夠光滑,，表面缺陷增加,。因此，對結(jié)合劑的性能應(yīng)有評價指標(biāo),。評價還土的可塑性方法,，有施加扭曲、壓縮,、拉伸等應(yīng)力,，求出應(yīng)力與變形之間的關(guān)系，用毛細管流變計的方法,、粘彈性的方法等,。用這種方法可以評價坯土的自守性和流動性。在用粘彈性的方法評價時,，可得出結(jié)合劑配合量增加到一定程度時,，自守性和流動性均會增加的結(jié)果。也就是說,，結(jié)合劑配合量的增加有助于原料的可塑性增加。
        有機材料是特種陶瓷的主要結(jié)合劑,，合理選用這些有機材料是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵,。在生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)粉料的特性,、制品的形狀,、成形方法綜合進行選擇。