引言
隨著技術的進步，高性能陶瓷以其優異的耐高溫、高強度、耐磨損、耐腐蝕等性能和優點被廣泛地應用于工業、國防、機械、石油、汽車、家用電器等各個領域的候選材料。
國外某權威研究機構認為日本在結構陶瓷研究之所以處于世界領先地位的主要原因之一在于陶瓷成型技術。因此成型工藝作為制備高性能陶瓷材料及部件的關鍵技術，它不僅是材料設計和材料配方實現的前提，而且是降低陶瓷制造成本，提高材料可靠性尤為重要的環節。
1 高性能陶瓷產業化應用的困局
目前高性能陶瓷的應用面臨的兩大問題是陶瓷的制造成本高和使用性能的可靠性差。由于陶瓷的制造成本高，從而導致產品的價格高，無法與金屬及其復合材料競爭，因此目前只能用于一些特殊領域。
高技術陶瓷由于硬度高質脆，不像金屬那樣可以加工成各種各樣的形狀，其中陶瓷機加工的成本幾乎占到陶瓷制造成本的1／3 2／3，主要是因為陶瓷部件的成型很難達到近凈尺寸成型。
原因在于傳統的陶瓷注射成型技術來源于高分子材料的注塑成型，將大量的高分子粘結劑與陶瓷粉體混練在一起，然后通過注射成型機制備各種復雜形狀的陶瓷零部件。因此，采用傳統陶瓷制備工藝和裝備很難獲得顯微結構均勻、無缺陷和近凈尺寸陶瓷部件。
另外，陶瓷材料的性能分散性大，即陶瓷材料的可靠性差，特別是結構陶瓷又硬又脆既難加工又容易產生突發性的斷裂，因而導致高技術陶瓷的制造成本高、性能離散性大、產品生產再現性和使用性能可靠性差等。使許多領域不敢涉足陶瓷產品。如果上述兩個問題不解決，高性能陶瓷的市場就很難打開局面。
2 陶瓷注射成型技術的發展
成型工藝作為制備高性能陶瓷材料及部件的關鍵技術，正不斷取得突破性進展。
陶瓷注射成型技術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。比傳統的陶瓷加工工藝要簡單的多，能制造出各種復雜形狀的高精度陶瓷零部件，且易于規模化和自動化生產。
起初的陶瓷成型注射技術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，坯體均一的產品，適于大規模生產。對形狀復雜、厚度較薄產品的制備有著明顯的優越性。但是由于含有大量的高分子粘結劑，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。
陶瓷注射成型使用的有機載體包括粘接劑、增塑劑、潤滑劑等。有機載體的選擇重點考慮：體系內的相容性；注射懸浮體的流變特性；脫模特性與生坯強度。通常有機載體與陶瓷粉體混練后的結合強度主要取決于熱塑性樹脂高聚物；脫脂特性亦可由耐熱性好的高聚物調節；可塑劑和潤滑劑可改善體系流動性及脫模性能；表面活性劑具有綜合調節作用。
在熔體注射充模冷凝形成坯體的過程中，坯體內產生的應力有兩種，即溫度應力和成型應力。對異型、大尺寸坯體的注射參數和充模過程的研究表明，過高的注射壓力和注射溫度使坯體內產生較大的成型應力和溫度應力，增大了坯體變形和開裂的危險性。
由于注射成型加入大量有機載體，燒結前必須將其排除，即進行脫脂。脫脂耗時較長，容易使坯體產生缺陷。因此，脫脂是注射成型工藝的關鍵。影響脫脂過程的因素主要有：氣氛、壓力和溫度制度。惰性氣氛可避免有機物的氧化分解。一定的氣氛壓力，可縮小有機物揮發及分解產生的有效體積．從而減少由于體積膨脹引起的坯體開裂。另外，脫脂速率也直接受溫度影響。在坯體軟化，內部尚未形成氣孔通道的溫度段150-300℃，升溫速率必須嚴格控制。否則，坯體易發生變形、產生鼓泡及開裂等缺陷。
為了避開陶瓷注射成型技術使用大量高分子粘結劑的缺點，九十年代后陶瓷成型技術的研究逐漸轉向含有少量有機物的水基膠態成型技術的研究，新的成型技術不斷涌現，如美國橡樹里國家實驗室發明的凝膠注模成型工藝、瑞士聯邦理工大學發明的直接凝固注模成型技術等等。總之，21世紀在非塑性水基漿料的膠態成型方面取得了很大進展。
