驾驭“水”的挑战：电熔镁砂水法泥浆浇注的工艺控制与失效规避

在陶瓷成型工艺中，水是最普遍、最经济的介质。然而，对于电熔镁砂这类高纯氧化镁材料，水却是一把双刃剑。其与生俱来的水化倾向，即与水反应生成氢氧化镁，是悬在水法泥浆浇注工艺头顶的达摩克利斯之剑。

这一化学反应伴随着显著的体积膨胀，直接后果便是制品开裂、乃至最终粉化，导致整个成型过程功亏一篑。因此，任何希望通过水法泥浆浇注来制备氧化镁制品的尝试，都必须首先直面并解决这一核心难题：如何抑制或驾驭破坏性的水化反应。

以水治水：原料钝化与致密化煅烧

一个看似反常识的策略，却构成了工艺控制的基石：对氧化镁粉料进行主动的、可控的预水化处理。通过向粉料中加入特定比例的蒸馏水（通常使原料含水量达到32%左右）并进行充分混合，让部分水化反应在成型前“提前发生”。

完成预水化的粉体，并不能直接使用。接下来的关键步骤是在1450 ~ 1600°C的温度下进行长达6 ~ 8小时的保温烧成。这一高温过程的目的，并非简单地脱除水分，而是通过烧结作用，将预水化产物重新分解并与未反应的氧化镁形成致密的晶体结构。这一步的目标是获得真密度高达3.50 ~ 3.55 g/cm³的致密熟料，其微观结构的稳定与否，直接决定了后续工序的成败。对原料煅烧后真密度的精确测量与控制，是整个工艺链条中的第一个关键质量控制点。精工博研测试技术（河南）有限公司（原郑州三磨所国家磨料磨具质量检验检测中心），专业的权威第三方检测机构，央企背景，可靠准确。欢迎沟通交流，电话19939716636

泥浆制备与浇注：一场与时间的赛跑

经过煅烧的致密料块，其反应活性已大大降低，但挑战并未结束。制备稳定泥浆的过程同样需要精细调控。

首先，料块需在刚玉质球磨机中进行长时间的干磨（45 ~ 90小时），以获得足够细的粒度。随后，转入湿磨阶段，加入蒸馏水研磨75 ~ 90分钟，形成最终的浇注泥浆。此时，必须严格监控泥浆的各项参数：密度需控制在1.70 ~ 1.80 g/cm³，pH值则维持在7 ~ 8的中性范围。

在石膏模中进行浇注时，0.15 ~ 1.5 mm/min的吸浆速度是较为理想的范围。整个工艺流程中，尽可能地缩短操作时间，是贯穿始终的核心原则，旨在最大程度减少氧化镁与水的接触，防止二次水化的发生。

后续处理与性能局限

脱模后的坯体极为脆弱，必须经历一个缓慢而严谨的干燥与烧成周期。先在通风条件下，缓慢升温至70°C并干燥24小时，然后在1250°C下进行焙烧以初步固化。经过冷却和必要的修整后，最终在1750 ~ 1800°C的高温下保温4小时完成致密化烧结。水法泥浆浇注制品的完整工艺流程，如下图所示。

图14-4 水法氧化镁浇注制品工艺流程图

除了上述工艺路径，在实践中也可以通过在悬浮体中引入微量添加剂，如氧化铈（CeO₂）或氧化铒（ErO），来进一步抑制方镁石的水化。尽管技术路径日趋成熟，但水化风险依然是限制该工艺应用范围的主要因素。尤其是对于大尺寸的氧化镁制品，由于成型和干燥周期更长，水化导致的开裂风险被急剧放大，使得水法泥浆浇注至今仍难以胜任。