一种电子陶瓷的烧结方法技术

本发明专利技术公开了一种电子陶瓷的烧结方法，干压铸成型坯件经干燥冷冻后，坯件较为稳固，聚乙烯醇受热后的溶解度增加，浓度提高，粘接性更强；冷冻后的坯件受热逐次向里层，外层由于先受热，水分流失快，里层的结构处于稳定状态起支撑作用，当外层受热水分流失后，外层开始硬化形成细小通道，里层逐渐受热，外层起支撑作用；坯件在烧结时因底放置一同材质同工艺的垫片，在高温烧结的过程中，由于之前排除聚乙烯醇时所产生的细小通道会被电子陶瓷材料填充，因此坯件在烧结时会缩小，坯件和垫片因是一样的材质和工艺，收缩率较为相同，坯件底部和垫片上表面产生位移较小或可以忽略不计，坯件不会因直接与匣钵接触因摩擦产生变形。

A sintering method for electronic ceramics

The invention discloses a sintering method for electronic ceramics. After drying and freezing, the blank of dry die casting is more stable, the solubility of polyvinyl alcohol increases after heating, the concentration increases, and the adhesion is stronger; after freezing, the blank is heated to the inner layer one by one, and the outer layer is heated first, the water loss is fast, and the structure of the inner layer is in place. Stable state plays a supporting role, when the outer layer is diverted by hot water, the outer layer begins to harden to form a small channel, the inner layer is gradually heated, and the outer layer plays a supporting role; the blank is sintered by placing a gasket of the same material and technology at the bottom, and in the process of high temperature sintering, due to the small channel generated by the removal of polyvinyl alcohol before. It will be filled with electronic ceramic material, so the blank will shrink during sintering. Because the blank and gasket are of the same material and technology, the shrinkage rate is the same. The displacement of the bottom of the blank and the upper surface of the gasket is small or negligible. The blank will not be deformed by friction due to direct contact with the sagger.

【技术实现步骤摘要】
一种电子陶瓷的烧结方法
本专利技术涉及电子陶瓷制作领域，具体为一种电子陶瓷的烧结方法。
技术介绍
电子陶瓷干压铸成型，一般需要加入体积比聚乙烯醇溶液作用粘接剂，因而烧结前必须通过加热的方法将坯体内有机物排除，即进行预热、挥发。在这一阶段，坯体受热软化后强度低，易发生变形，加热速率直接受温度控制；另一方面，这一时期坯体内尚未形成气孔通道，挥发的小分子会因无法排除而在坯体内产生较高压力，坯体产生鼓泡、肿胀，开裂，分层、变形等各种缺陷，不仅会降低整个工艺的成品率，还会进一步影响到坯体的完好烧结。现有的电子陶瓷产品坯料烧结时，直接置于匣钵中，由于产品坯料下表面与匣钵底面直接接触，导致产品坯料与匣钵之间存在摩擦，烧结过程中，产品坯料需要收缩，由于摩擦作用，产品坯料的下部收缩程度小于上部，导致成型后的产品变形。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电子陶瓷的烧结方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种电子陶瓷的烧结方法，包括如下步骤：第一步：采用干压成模、沾浆、淋砂和干燥得到干燥的电子陶瓷待烧坯件；以同样的工艺制作烧结垫片；第二步：将所述第一步烧结垫片放入烧结匣钵中，将待烧坯件放置在陶瓷烧结垫片上；第三步：将所述第二步得到的匣钵放入冷冻室中，冷冻室温度设置为-10～-5℃，冷冻室以平均每小时-5℃速度下降，冷冻时间为2～3小时；第四步：将所述第三步得到的匣钵快速放入高压二氧化碳预热室中预热，转移时间5～15秒，预热温度75～90℃，气压为0.5～1MPa，预热时间10～30分钟；第五步：将所述第四步得到的匣钵放入二氧化碳加热炉中，以每小时100～300℃的升温速度加热至700～900℃，保温1～2小时；加热炉设置有进气口和出气口，所述进气口通过管道连接二氧化碳储存装置，且管道上设置有进气风机，所述出气口通过管道连接冷却装置；第六步：将所述第五步得到的匣钵转入烧结炉中，以1200～1700℃烧结6～8小时。作为上述技术方案的进一步改进：所述烧结垫片比待烧坯件底部稍大，放置时完全覆盖待烧坯件底部，所有转移过程平稳，烧结垫片与待烧坯件底部不发生位移。所述冷冻室的温度设置为-5℃，冷冻时间为3小时。所述预热室温度设置为75℃，气压为0.5MPa，时间为20分钟。所述加热炉工作中二氧化碳经出气口冷却循环进入二氧化碳储存装置。所述烧结炉温度设置为1600℃，烧结时间为6小时，烧结好后经自然冷却100℃出炉。有益效果本专利技术将干压铸成型坯件经干燥冷冻后，坯件较为稳固，冷冻的过程中进一步将水分干冷冻出坯件；预热室温度稍高于聚乙烯醇常压的最佳溶解度，粘接强度越高，由于加压，聚乙烯醇的熔点会升高，在预热室里保证了聚乙烯醇的粘接稳定性，又不破坏聚乙烯醇的化学结构；聚乙烯醇溶液由于坯件经过冷冻，坯件外周聚乙烯醇受热较强先形成细小通道，坯件里层再经受热后，聚乙烯醇熔化经前边的细小通道流出；较没有经过冷冻或加热较高较快的预热情况，坯体内尚未形成细小通道，内部因受热过高或过快挥发的小分子会因无法及时排除而在坯体内产生较高压力，坯体产生鼓泡、肿胀，开裂，分层、变形等各种缺陷，不仅会降低整个工艺的成品率，还会进一步影响到坯体的完好烧结，本专利技术很好的解决了这一问题，高压的二氧化碳可以给坯件外周形成压力，防止在聚乙烯醇加热熔化过程中内部挥发的小分子未能及时排出产生的鼓泡，坯件产生影响。坯件转移到加热炉中后，因温度达到700～900℃，未经过排出的聚乙烯醇会被挥化，经二氧化碳气体循环冷却被液体冷却装置吸收，坯件排出聚乙烯醇而影响很小。坯件在烧结时因底放置一同材质同工艺的垫片，在高温烧结的过程中，由于之前排除聚乙烯醇时所产生的细小通道会被电子陶瓷材料填充，因此坯件在烧结时会缩小，坯件和垫片因是一样的材质和工艺，收缩率较为相同，坯件底部和垫片上表面产生位移较小或可以忽略不计，坯件不会因直接与匣钵接触因摩擦产生变形。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术预热室结构示意图；图3是本专利技术加热炉的结构示意图；图4是本专利技术烧结炉的结构示意图；图5是本专利技术二氧化碳储存装置和冷却装置的结构示意图；图6是本专利技术冷冻室与空气冷却装置的结构示意图；图7是本专利技术匣钵与垫片的结构示意图；图8是本专利技术匣钵的侧视图；附图标记中：1、预热室；101、第一进气口；102、加压机；103、气压检测器；104、第一加热器；105、第一导轨；106、第一温度检测器；107、第一闸门；2、加热炉；201、第二闸门；202、第二导轨；203、第二进气口；204、第二加热器；205、风机；206、第一出气口；207、第二温度检测器；208、第三闸门；3、烧结炉；301、第三加热器；302、第四闸门；303、第三导轨；304、第三温度检测器；401、第二出气口；402、第三出气口；403、第三进气口；404、冷却装置；405、广口嘴；406、收集口；407、第四进气口；408、二氧化碳储存装置；5、冷冻室；501、空气冷却装置；502、第五进气口；503、第五闸门；504、第四温度检测器；601、梯形凹槽；602、第一半圆柱；603、内凹槽；604、外凸起；605、第二半圆柱；606、垫片。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1-8所示，本专利技术的电子陶瓷的烧结方法通过烧结系统实现，烧结系统包括预热室1、加热炉2、烧结炉3、液体冷却装置404、二氧化碳储存装置408、冷冻室5、空气冷却装置501和匣钵6；空气冷却装置501与冷冻室5经第五进气口502通过导管相连，第五进气口502设置在冷冻室5上，冷冻室5上设置有第五闸门503和第四温度检测器504；预热室1与加热炉2相接，且预热室1与加热炉2分别设置有第一闸门107和第二闸门201，第一闸门107和第二闸门201大小、位置相同且重叠；加热炉2与烧结炉3相接，且加热炉2与烧结炉3分别设置有第三闸门208与第四闸门302，第三闸门208与第四闸门302且重叠；加热炉2与液体冷却装置404经第一出气口206通过导管相连；液体冷却装置404经收集口406通过导管与二氧化碳储存装置408相连；二氧化碳储存装置408经第二出气口401与预热室1通过导管连接；二氧化碳储存装置408经第三出气口402与加热炉2相连。第四温度检测器504通过数据与空气冷却装置501连接，第五闸门503作进料用，关闭时密封且隔温。预热室1设置有第一进气口101、加压机102、气压检测器103、第一加热器104、第一导轨105、第一温度检测器106、第一闸门107，第一进气口101与第二出气口401通过导管连接，且导管中间设置有加压机102，加压机102与气压检测器103通过数据连接，第一加热器104与第一温度检测器106通过数据连接，第一导轨105设置在预热室1底部上表面。加热炉2设置有第二闸门201、第二导轨202、第二进气口203、第二加热器204、风机205、第一出气口206、第二温度检测器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子陶瓷的烧结方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步：采用干压成模、沾浆、淋砂和干燥得到干燥的电子陶瓷待烧坯件；以同样的工艺制作烧结垫片；第二步：将所述第一步烧结垫片放入烧结匣钵中，将待烧坯件放置在陶瓷烧结垫片上；第三步：将所述第二步得到的匣钵放入冷冻室中，冷冻室温度设置为‑10～‑5℃，冷冻室以平均每小时‑5℃速度下降，冷冻时间为2～3小时；第四步：将所述第三步得到的匣钵快速放入高压二氧化碳预热室中预热，转移时间5～15秒，预热温度75～90℃，气压为0.5～1MPa，预热时间10～30分钟；第五步：将所述第四步得到的匣钵放入二氧化碳加热炉中，以每小时100～300℃的升温速度加热至700～900℃，保温1～2小时；加热炉设置有进气口和出气口，所述进气口通过管道连接二氧化碳储存装置，且管道上设置有进气风机，所述出气口通过管道连接冷却装置；第六步：将所述第五步得到的匣钵转入烧结炉中，以1200～1700℃烧结6～8小时。

【技术特征摘要】
1.一种电子陶瓷的烧结方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步：采用干压成模、沾浆、淋砂和干燥得到干燥的电子陶瓷待烧坯件；以同样的工艺制作烧结垫片；第二步：将所述第一步烧结垫片放入烧结匣钵中，将待烧坯件放置在陶瓷烧结垫片上；第三步：将所述第二步得到的匣钵放入冷冻室中，冷冻室温度设置为-10～-5℃，冷冻室以平均每小时-5℃速度下降，冷冻时间为2～3小时；第四步：将所述第三步得到的匣钵快速放入高压二氧化碳预热室中预热，转移时间5～15秒，预热温度75～90℃，气压为0.5～1MPa，预热时间10～30分钟；第五步：将所述第四步得到的匣钵放入二氧化碳加热炉中，以每小时100～300℃的升温速度加热至700～900℃，保温1～2小时；加热炉设置有进气口和出气口，所述进气口通过管道连接二氧化碳储存装置，且管道上设置有进气风机，所述出气口通过管道...

【专利技术属性】
技术研发人员：方豪杰，贺亦文，张晓云，
申请(专利权)人：湖南省美程陶瓷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43