1．機械加工

機械加工是陶瓷材料的傳統(tǒng)加工技術(shù)，也是應用范圍最廣的加工方法。機械加工主要是指對陶瓷材料進行車削、切割、磨削、鉆孔等。其工藝簡單，加工效率高，但由于陶瓷材料的高硬、高脆，因此機械加工難以加工形狀復雜、尺寸精度高、表面粗糙度低、高可靠性的工程陶瓷部件。

（1）陶瓷材料的切削加工

切削加工是利用金剛石、立方氮化硼、硬質(zhì)合金等超硬刀具對陶瓷材料進行平面加工，通常采用濕法切削，即不斷向刀具噴射切削液。使用切削液的主要目的是帶走切削碎屑、減少刀具與材料的摩擦，降低刀具和加工材料的溫度，延長刀具使用壽命、減少材料表面損傷等。由于加工過程中，材料表面受到機械應力作用，容易在材料表面產(chǎn)生凹坑、崩口、表面及表下層微裂紋。刀具、切削液的選擇，刀具切削進給速度、進給量等工藝參數(shù)的優(yōu)化，是陶瓷材料切削加工的研究熱點問題。

（2）陶瓷材料的磨削、拋光加工

陶瓷燒結(jié)體表面，由于在成型、燒結(jié)以及加工過程中引人大量凹痕、微裂紋等缺陷，在工程使用及力學性能測試之前通常需經(jīng)過磨削、研磨和拋光處理。它們的加工機理都是通過磨料與陶瓷工件在一定壓力作用下，隨著磨料與材料表面的相互運動，磨料顆粒與工件表面凹凸峰相互摩擦以實現(xiàn)材料表面的平整性。磨料、磨削液的選擇，作用壓力和相互滑移速度的控制是該加工方法的關(guān)鍵。

（3）陶瓷材料的鉆孔加工

陶瓷發(fā)動機、航天航空、化工機械等工程領域應用的陶瓷零件，通常需要進行孔洞的鉆削加工。尤其帶有螺紋的孔洞加工是陶瓷材料加工工藝中要求極高的工藝操作。目前機械鉆削方法只能加工數(shù)毫米的陶瓷孔洞。微小孔洞的加工需要超聲、激光、放電加工，以及機械加工等加工技術(shù)的復合加工。

2．放電加工

1947年B.R.Lazarenko等提出了放電加工硬質(zhì)金屬材料的新思路。80年代末，放電加工技術(shù)被引入陶瓷材料加工領域。研究表明：當單相或陶瓷/陶瓷、陶瓷/金屬復合材料的電阻小于100Ω.m時，陶瓷材料可以進行放電加工，加工原理略。

根據(jù)放電加工的基本原理，材料的可加工性能主要取決于電學、熱物理性能，如：電導率、熔點、比熱、導熱系數(shù)等。

放電加工是制備高尺寸精度、低表面粗糙度、復雜形狀高性能陶瓷元件很有應用前景的加工技術(shù)，深入研究放電加工工藝控制步驟，設計和制備導電性能和力學性能俱佳的復相陶瓷材料是該方法未來發(fā)展的關(guān)鍵。

3．超聲波加工

超聲波加工是利用產(chǎn)生超聲振動的工具(模具)，帶動工具和陶瓷元件間的磨料懸浮液，沖擊和拋磨工件進行加工。隨著工具在三維方向上的進給，工具端部的形狀被逐步復制在陶瓷工件上。常用的磨料是碳化硼、碳化硅和氧化鋁等。一般選用的工作液為水，為提高材料表面的加工質(zhì)量，也可用煤油或機油作液體介質(zhì)。研究表明：用金剛石砂輪作超聲波振動磨削陶瓷材料時，材料的去除速率隨加工強度的增大而增高，只有達到某一臨界壓強時，磨料對陶瓷材料才有磨削作用。超聲波加工的原理略。

4．激光加工

在陶瓷材料上采用激光鉆孔和切割，一般所需激光功率為150W～15kW。但同放電加工一樣，由于陶瓷材料熱導率低，高能束可能會在材料表面產(chǎn)生熱應力集中，形成微裂紋、大的碎屑、甚至材料斷裂。激光加工適合于在有機物和陶瓷等無機物材料上進行微鉆孔、微切割、制作微結(jié)構(gòu)。目前已能加工直徑為4～5μm、深徑比達10以上的微孔。通常所用激光源為CO2和Nd：YAG激光。

5．復合加工

針對不同陶瓷材料及陶瓷材料的不同熱力學、物化性能，傳統(tǒng)機械加工技術(shù)不斷完善，同時新型加工技術(shù)層出不窮。傳統(tǒng)加工技術(shù)效率高、尺寸精度低、表面光潔度差，各種新型電、熱、化學、激光等加工技術(shù)適合加工精度要求高、形狀復雜同時具有特定性能(導電性、化學特性等)的陶瓷材料，但同時具有加工效率低、要求加工形狀尺寸小等。近年來，各種復合加工技術(shù)在實驗室及工程領域得到廣泛重視和應用。各種復合加工技術(shù)包括：化學機械加工、電解磨削、超聲機械磨削、電火花磨削、超聲電火花復合加工、電解電火花復合加工、電解電火花機械磨削復合加工等。工程實踐表明：復合加工技術(shù)可提高材料的加工

效率和改善加工后材料的表面質(zhì)量，是陶瓷材料加工技術(shù)發(fā)展的趨勢之一。

下面以化學機械加工中的化學機械效應(Chemmechanical)來說明復合加工的優(yōu)勢。

在陶瓷材料的磨削、切削過程中，噴射的磨削、切削液通過與加工件表面的相互化學鍵合，對材料的去除率及表面光潔度有顯著的影響。由于加工摩擦產(chǎn)生的機械能，引發(fā)許多復雜的化學反應。這種所謂的“化學機械效應”直接影響機加工過程中的摩擦系數(shù)、刀具或砂輪的磨損率、材料表面的粗糙度及力學性能、材料的去除率等。因此分析和研究磨削、切削液的理化性能對陶瓷材料加工性能的影響，選擇適當?shù)那邢�、磨削液也非常重要。Liang H．等研究了切削液、磨削液與藍寶石、氧化鋁多晶材料、單晶硅、氮化硅、碳化硅和硅玻璃等在加工中的化學機械作用。研究表明：硼酸和硅酸的水溶液分別作為不同陶瓷材料的切削液，其鉆孔效率比水和商用切削液提高50％左右。Jahanmir S.等發(fā)現(xiàn)，在加工氧化鋁多晶材料時，硼酸替代水作切削液，鉆孔率提高，而硼酸對藍寶石和硅基陶瓷材料則末發(fā)現(xiàn)相同的效應。估計可能是硼酸與氧化鋁多晶材料的無定形晶界相反應，促使晶粒間發(fā)生斷裂，提高了材料加工過程中的去除率。另一種化合物硅酸不與氧化鋁相互作用，卻可提高單晶硅、氮化硅、碳化硅材料的加工性能，目前該化學機械作用的機理還不清楚。