一、原料準備與預處理（基礎核心環(huán)節(jié)）
目的是保證原料純度、均勻度，為后續(xù)成型和燒結打基礎，是決定產(chǎn)品硬度、耐腐蝕性能的關鍵第一步。
原料選型：
配料計量：根據(jù)產(chǎn)品類型（中鋁 / 高鋁 / 超高鋁）精準配比原料，例如超高鋁瓷球的 α-Al?O?含量需≥99%，中鋁瓷球僅需 60%-80%，配料誤差需控制在 ±1% 以內(nèi)，避免影響產(chǎn)品性能一致性。
球磨與細化：將配比好的原料放入球磨機（常用氧化鋁襯板 + 氧化鋁研磨球，防止雜質污染），加入適量去離子水，進行濕法球磨。球磨時間通常為 8-24 小時，目標是將原料顆粒度細化至 D50≤2μm（超高鋁瓷球需 D50≤1μm），確保顆粒均勻接觸，后續(xù)燒結時能形成致密結構。
提純處理：
料漿濃縮：將提純后的料漿送入壓濾機或噴霧干燥機，去除多余水分，得到含水率 18%-25% 的可塑性泥料（或含水率≤5% 的干燥粉料，用于干法成型）。
二、成型工藝（決定球體圓度、尺寸精度）
根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格、產(chǎn)量需求選擇不同成型方式，核心是保證球體圓整、無裂紋、尺寸均勻。
主要成型方式：
滾壓成型（主流工藝，適用于 3-50mm 規(guī)格）：將可塑性泥料放入滾球機（或圓盤造粒機），通過設備旋轉帶動泥料滾動，逐漸形成球狀。滾壓過程中需控制轉速（20-50r/min）和泥料濕度，避免球體變形或產(chǎn)生氣泡，成型后球體圓度誤差≤±0.2mm。
干法壓制成型（適用于大尺寸球，如 50-100mm）：將干燥粉料加入模具，通過液壓機（壓力≥100MPa）壓制成球狀坯體。需在粉料中加入少量潤滑劑（如硬脂酸鋅），防止粘模，同時保證坯體密度均勻（避免燒結后開裂）。
等靜壓成型（高端產(chǎn)品選用）：將粉料裝入彈性模具，放入等靜壓機中，通過高壓液體（壓力≥200MPa）均勻施壓，使坯體各向密度一致，成型后球體尺寸精度更高（誤差≤±0.1mm），內(nèi)部無應力，適合超高鋁瓷球等高性能產(chǎn)品。
坯體修整：成型后的濕坯 / 干坯需人工或機械去除表面毛刺、裂紋，對尺寸偏差較大的坯體進行打磨修正，確保后續(xù)燒結后尺寸達標。
三、干燥工藝（去除坯體水分，防止燒結開裂）
成型后的坯體含有水分，直接燒結會因水分快速蒸發(fā)導致開裂、變形，需分階段緩慢干燥：
常溫干燥（預干燥）：將坯體放入干燥室，在 25-35℃、濕度 50%-60% 的環(huán)境下放置 12-24 小時，讓表面水分自然蒸發(fā)，避免表面干燥過快、內(nèi)部水分無法排出而產(chǎn)生裂紋。
高溫干燥（深度干燥）：將預干燥后的坯體送入干燥窯，逐步升溫至 80-120℃，保溫 4-8 小時，將坯體含水率降至≤1%。升溫速率需控制在 5-10℃/h，防止溫度驟升導致坯體收縮不均。
四、燒結工藝（核心環(huán)節(jié)，決定產(chǎn)品強度、硬度）
通過高溫燒結使坯體中顆粒發(fā)生熔融、擴散、結晶，形成致密的陶瓷結構，是賦予氧化鋁填料球高硬度、耐高溫性能的關鍵。
燒結設備：常用隧道窯、推板窯（連續(xù)生產(chǎn)）或梭式窯（間歇生產(chǎn)，適用于小批量高端產(chǎn)品），窯內(nèi)需通入潔凈空氣或氮氣（防止氧化污染）。
燒結曲線（分階段控制）：
低溫排膠階段（室溫 - 600℃）：升溫速率 10-15℃/h，去除坯體中粘結劑、潤滑劑的有機物，避免有機物快速燃燒產(chǎn)生氣泡或裂紋；
中溫預熱階段（600-1200℃）：升溫速率 15-20℃/h，使坯體中輔助原料（長石、石英）初步熔融，形成液相，為顆粒結合做準備；
高溫燒結階段（1200-1700℃）：根據(jù)產(chǎn)品類型控制溫度，中鋁瓷球 1200-1400℃、高鋁瓷球 1400-1600℃、超高鋁瓷球 1600-1700℃，保溫 2-6 小時（鋁含量越高，保溫時間越長），讓 α-Al?O?顆粒充分燒結致密，形成莫氏硬度 9 級的晶體結構；
降溫階段：自然降溫或緩慢控溫（降溫速率≤20℃/h），避免溫差過大導致產(chǎn)品開裂，降溫至室溫后出窯。
五、后處理與檢測（保證產(chǎn)品質量達標）
打磨拋光：出窯后的產(chǎn)品需經(jīng)過打磨機（用氧化鋁磨料）去除表面燒結痕跡、毛刺，使球體表面光滑（粗糙度 Ra≤0.8μm），同時修正尺寸精度，確保直徑偏差符合客戶要求（通常 ±0.3mm 以內(nèi)）。
分選分級：通過自動化分選設備（如滾筒篩選機、重量分選機），按直徑、重量將產(chǎn)品分級，剔除尺寸不合格、破損、裂紋的次品。
質量檢測：
外觀檢測：目測或機器視覺檢測，無裂紋、氣泡、雜質斑點；
性能檢測：檢測硬度（莫氏硬度≥8.5 級）、密度（≥3.6g/cm3，超高鋁瓷球≥3.9g/cm3）、抗壓強度（≥150MPa）、耐腐蝕性（浸泡酸堿溶液后無破損、失重率≤0.5%）；
尺寸檢測：用卡尺、激光測徑儀檢測直徑偏差，確保達標。
包裝入庫：檢測合格的產(chǎn)品用防潮包裝材料（如珍珠棉、紙箱）包裝，按規(guī)格分類入庫，避免運輸過程中碰撞破損。
