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(jī)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(jī)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(qiáng)。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(yùn)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(jī)械方法和結(jié)合劑、分散劑配合，達(dá)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(qiáng)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(jī)鹽和金屬離子的有機(jī)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(qiáng)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(jī)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(jìn)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)模化和自動化生產(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(diǎn)，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(diǎn)。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(jī)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(qiáng)度大，尺寸精度高，機(jī)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(diǎn)。
        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(diǎn)：
        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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(jī)物分子，它既有苯環(huán)又有極性集團(tuán)。苯環(huán)使它在混合時可溶于聚苯乙烯，極性集團(tuán)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(diǎn)測定器和熔化分度器進(jìn)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(jī)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(jìn)入口蓋內(nèi)，經(jīng)過細(xì)分后，向薄壁擴(kuò)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(dá)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(jī)械混練后，用螺桿擠壓機(jī)連續(xù)式擠壓或用油壓柱塞式擠壓機(jī)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(xì)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(jī)材料是特種陶瓷的主要結(jié)合劑，合理選用這些有機(jī)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(jìn)行選擇。