带有凹处的陶瓷的层压的模制体制造技术

本发明专利技术涉及陶瓷的模制体（1），带有凹处（2），其中，所述模制体包含至少两个由陶瓷的原料制成的板（接合件）（3），即下方的底板（9）、上方的盖板（8）和可选地一个或者多个中间板（7），所述板处于堆叠形地彼此相叠且与彼此面型地连接成所述模制体（1），且其中，在所述板（接合件）（3）之间存在有接合材料（糊状物）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及带有凹处的陶瓷的模制体、用于制造所述模制体的方法及其应用。
技术介绍
干压的（Trockengepresste）、挤压的或者薄膜浇注的陶瓷的模制体能够特别容易地在还未烧结的状态中被铣削或者冲压。通过（例如通过施加的陶瓷的糊状物）接合多个模制体，使得模制体能够以较复杂化的几何结构、如后切的（hinterschnittige）开口来制造。然而存在重大的限制。对于较大的和/或不均匀模制的模制体（超过大约100mm），能够由于在烧结时非均质的收缩而出现与期望的最终几何结构的偏差。操纵（Handhabung）薄的、但在面上扩展的模制体（例如在1mm厚度的情况下侧面的尺寸为200*300mm）是困难的。带有通道结构的大面积的模制件（通常经铣削的干压的部件）须为几毫米厚，以便提供足够的稳定性用于加工。虽然薄的陶瓷的薄膜可操纵，但是带有不一样宽的开孔或者窗口的多个薄膜的组合（堆叠形成）是困难的，因为在层压时在所述开口处的压缩是不均匀的。快速、无气泡地积聚大面积的、吸取性的（saugender）、以液体涂层的、机械上还不稳定的模制体是困难的。此外在复杂化的几何结构的情况下在烧结期间裂纹形成的危险是高的。
技术实现思路
为了解决这样的问题，开发带有凹处的陶瓷的模制体，所述模制体的特征在于，所述模制体包含至少两个由陶瓷的原料制成的板（接合件），即下方的底板、上方的盖板和可选地一个或者多个中间板，所述板处于堆叠形地彼此相叠且与彼此面型地连接成所述模制体，且其中，在所述板（接合件）之间存在有接合材料（糊状物）。此外提出用于制造所述模制体的方法，所述方法的特征在于，a.由掺入生坯体烧结辅助剂的陶瓷的基本材料来制造（如有可能带有凹处的）扁平的陶瓷的生坯体板且将所述生坯体板接着被烧结以用于完成扁平的陶瓷板，b.所述陶瓷板如有可能被激光处理或者硬加工，以便引入所需的凹处，以及c.施覆掺入烧结辅助剂的经搅动的陶瓷的基本材料的糊状物到所烧结的陶瓷板上，如此涂层的陶瓷板（也称作接合件）分层成堆叠且烧结所述堆叠。优选地，作为陶瓷的基本材料应用铝氮化物AlN且作为烧结辅助剂应用Y2O3或者CaO。为了不产生不必要地大的结构空间，所述接合件具有在2mm之下、优选地≤1mm的厚度。在根据本专利技术的设计方案中在烧结所述堆叠之前或者之后施加金属化部（Metallisierungen）到所述接合件上。所述金属化部优选地被印上且接着被烧结或者硬化。为了完成冷却或者加热空间和通道，使它们作为凹处如下地以激光处理的方式引入（eingelasert）到所述陶瓷板中，使得在经接合的模制体中造型出冷却或者加热结构、如通道或者曲折部。如果在激光处理之后，壁结构保留在所述陶瓷板中，则冷却或者加热介质能够被导引到如下部位处，即在所述部位处特别的冷却或者加热或调温是必要的。为了使冷却或者加热介质能够被导引到所述模制体中，使得联接元件或者关闭元件与所述模制体连接，所述联接元件或者关闭元件在一种实施形式中被烧结且所述联接元件或者关闭元件与所述凹处连接。所述联接元件有利地是带有软管接头（Schlauchtülle）或者管件的联接管，所述联接元件具有突出的凸缘，所述凸缘在所述凹处的区域中与所述模制体连接或者所述凸缘在两个陶瓷板之间烧结。根据本专利技术的模制体的特征在于，所述模制体由至少两个陶瓷板（下方的底板、可选地一个或者多个中间板和上方的盖板）构成，其中，在所述底板或者盖板中布置有开孔，在所述底板或者所述一个或者多个中间板中布置有通道和/或空隙，其中，所述开孔与所述通道和/或空隙连接。在一种实施形式中所述模制体是微型泵，所述微型泵的特征在于，所述微型泵由三个陶瓷板（带有如下轴的下方的底板，在所述轴上布置有金属的或者金属化的叶轮；中间板，其包含运送空间和输入线路；以及上方的盖板，其覆盖所述运送空间和所述输入线路）构成。为了制造几何结构上复杂化的、精确地定尺寸的模制体，根据本专利技术使得经烧结的扁平的陶瓷的板首先被激光处理，以便引入所需的凹处。接着使得经搅动的陶瓷的糊状物以丝网印刷、轧辊（Walze）（或者其它的涂层方法）来施覆。经涂层的接合件接着组合成堆叠（Stack）且重新被烧结。如果陶瓷由AlN（所述AlN通常掺入以2-5%的浓度的烧结辅助剂、如Y2O3）制成，则通过应用带有相对于所述基本材料的Y2O3的稍微提高的或者降低的浓度的接合材料来实现Y2O3或所形成的YAlO相从所述接合材料到所述模制体中的增强的扩散，所述扩散引起在接合区中几乎完全免于缺陷部位且引起严密地（hermetisch）气体密封的结构部件。因为这些预烧结的接合件已经很稳定，故各个的接合件因此能够设计得相对薄、例如小于1mm厚。所述模制体能够在内部如在表面上那样还金属化。内部的金属化部能够特别合适地以高熔点的（hochschmelzenden）金属如铂、钼或者钨来进行。外部的金属化部能够以已知的方法/材料来进行（W、Mo、Ag、Cu等）。能够到所述模制体的各个的平面中例如经由激光处理（精确的几何结构）引入带有不同的直径的开口，其中，所述开口通过所述模制体能够是连续地一样大的，或者分等级的（gestaffelt），或者任意交替的。到经接合的模制体中还能够加入通道或者曲折部（冷却或者加热结构），所述通道或者曲折部能够用于调温。所述模制体能够还出于重量节约的原因而具有凹处，其中，最终只产生精细的稳定的陶瓷架（Keramikgerüst）。多个由n个平面接合的模制体还能够在侧面如铺瓷砖（Kacheln）那样与另外的模制体严密地密封地连接。这样的分层的模制体例如应用在真空夹盘、加热板、冷却器中。接下来的示例应详细阐释本专利技术，而不对本专利技术进行限制。示例:由带有作为烧结辅助剂的Y2O3的AlN制成的、三个半圆形的、薄膜浇注的且经烧结的板（1mm厚、半径100mm）经激光处理。在此将不一样大的圆从每个板中如下地切出来，使得在彼此重叠放置3个板之后还使得不一样宽的开口中心地处于彼此相叠。由AlN和Y2O3制成的糊状物通过将固体材料悬浮在合适的油（丝网印刷油或者糊状物有机体（Pastenorganik））中来制造。所述糊状物以丝网印刷方法被印刷到待连接的板上且由此涂层的板接着彼此相叠地放置/粘合。这样的三个粘合的AlN板的组件在合适的温度的情况下在N2中烧结。利用根据本专利技术的模制体还能够制造模制件用于冷却功率结构元件（Leistungs-Bauelementen）、光源或者温度敏感的结构部件。表述“基本上”或“大约”在本专利技术的意义中意味着与相应精确的值有+/-10%、优选地有+/-5%的偏差和/或以对于功能而言不重要的改变的形式的偏差。根据本专利技术的模制体因此包含多个板，所述多个板分别由陶瓷的原料制成且处于堆叠形地彼此相叠且与彼此面型地连接成所述模制体。优选地所述模制体在其表面上具有金属化部，功率结构元件能够焊上到所述金属化部上。在所述模制体中为了调温而存在有冷却或者加热结构，也就是说用于冷却或者加热介质的流动路径，所述流动路径由冷却或者加热介质、优选地冷却或者加热液体来加载，从而所述冷却或者加热结构能够用于调温。所述冷却或者加热介质通过所述冷却或者加热结构地被泵吸（gepumpt）、抽吸或者能够通过重力本文档来自技高网...

【技术保护点】
陶瓷的模制体（1），带有凹处（2），其特征在于，所述模制体包含至少两个由陶瓷的原料制成的板（接合件）（3），即下方的底板（9）、上方的盖板（8）和可选地一个或者多个中间板（7），所述板处于堆叠形地彼此相叠且彼此面型地连接成所述模制体（1），且其中，在所述板（接合件）（3）之间存在有接合材料（糊状物）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.10 DE 102014213480.3;2014.08.12 DE 10201421.陶瓷的模制体（1），带有凹处（2），其特征在于，所述模制体包含至少两个由陶瓷的原料制成的板（接合件）（3），即下方的底板（9）、上方的盖板（8）和可选地一个或者多个中间板（7），所述板处于堆叠形地彼此相叠且彼此面型地连接成所述模制体（1），且其中，在所述板（接合件）（3）之间存在有接合材料（糊状物）。2.根据权利要求1所述的陶瓷的模制体（1），其特征在于，在所述板（3）中将结构、如通道或者曲折部造型为凹处（2）。3.根据权利要求1或2所述的陶瓷的模制体（1），其特征在于，各个的接合件（3）具有在2mm之下、优选地≤1mm的厚度。4.根据权利要求1或2所述的陶瓷的模制体（1），其特征在于，所述底板（9）和所述盖板（8）具有开孔（10）且在所述底板（9）或者所述中间板（7）中存在通道（11）和/或空隙（12），其中，所述开孔（10）与所述通道（11）和/或空隙（12）连接。5.根据前述权利要求中任一项所述的陶瓷的模制体（1），其特征在于，所述模制体（1）在其表面上具有金属化部。6.根据前述权利要求中任一项所述的陶瓷的模制体（1），其特征在于，所述模制体（1）具有尤其由铂、钼或者钨制成的、内部的金属化部。7.根据前述权利要求中任一项所述的陶瓷的模制体（1），其特征在于，在所述模制体（1）的各个的平面中存在有带有不同的直径的开口，其中，所述开口通过所述模制体（1）是连续地一样大的或者分等级的或者任意交替的。8.根据前述权利要求中任一项所述的陶瓷的模制体（1），其特征在于，到所述模制体（1）中加入冷却或者加热结构，所述冷却或者加热结构包括用于冷却或者加热介质的流动路径（冷却或加热通道），并且所述冷却或者加热介质能够通过所述冷却或者加热结构被泵吸，其中，在所述底板（9）中或者在所述盖板（8）中存在有至少两个开口，所述至少两个开口能够与联接凸缘连接。9.根据权利要求8所述的陶瓷的模制体（1），其特征在于，所述冷却或者加热通道位于沿轴向方向平行于所述底板或者盖板（8、9）的表面侧。10.根据权利要求8和9所述的陶瓷的模制体，其特征在于，联接元件（4）或者关闭元件（5）与所述模制体（1）连接、优选地烧结，所述联接元件（4）或者关闭元件（5）与所述凹处（2）连接。11.根据权利要求10所述的陶瓷的模制体（1），其特征在于，所述联接元件（4）是联接管，所述联接管具有突出的凸缘（6），所述凸缘在所述凹处（2）的区域中与所述模制体（1）连接或者所述凸缘在两个陶瓷板（3）之间烧结。12.根据前述权利要求中任一项所述的陶瓷的模制体（1），其特征在于，在所述底板（9...

【专利技术属性】
技术研发人员：T贝茨，H克雷斯，
申请(专利权)人：陶瓷技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE