一种陶瓷承烧板及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种陶瓷承烧板及其制备方法。本发明专利技术提供的陶瓷承烧板，板体包括梯度直孔层；所述梯度直孔层包含呈蜂窝状分布的若干个梯度直孔，孔道的轴向为板体的厚度方向，直孔的孔径沿轴向梯度变化。本发明专利技术提供的上述结构的陶瓷承烧板，其孔隙率高，透气性好，机械强度能满足应用要求。度能满足应用要求。

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷承烧板及其制备方法


[0001]本专利技术涉及陶瓷领域，特别涉及一种陶瓷承烧板及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来崛起的共烧陶瓷技术，包括LTCC、MLCC及HTCC，由于其制品低成本、多层布局、轻量化、高性能及高集成度等特点，被广泛应用的众多军用及民用陶瓷功能器件领域。多孔垫板是共烧陶瓷在共烧及后烧过程中必须使用的基础材料，要求多孔垫板具有高透气性，较小的表面粗糙度，同时具有足够的机械强度。
[0003]目前承烧板的制备工艺主要有干压成型(CN101767991A)、流延成型(CN110330358A)、浇注成型(CN103086737A)等。这些制备方法主要通过颗粒堆积或添加造孔剂来提供承烧板中的孔隙，通过这种方法造出的气孔难以保证连通，从而很难达到高透气率的效果，另外添加大量的造孔剂，使得产品的烧结难度加大，不适合大批量生产。为满足性能要求，只能选择特殊的原材料，如陶瓷纤维，基本纤维本身的特点，纤维板孔隙率高，因此透气性好，但纤维原料价格较高，不利于大批量生产。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种陶瓷承烧板及其制备方法。本专利技术提供的陶瓷承烧板能够有效提升承烧板的孔隙率和机械强度。
[0005]本专利技术提供了一种陶瓷承烧板，板体包括梯度直孔层；
[0006]所述梯度直孔层包含呈蜂窝状分布的若干个梯度直孔，孔道的轴向为板体的厚度方向，直孔的孔径沿轴向梯度变化。
[0007]优选的，所述梯度直孔中，各个直孔的尺寸独立的选自：细端孔径为0.1～10μm，粗端孔径为50～500μm，孔道长度为0.1～5mm。
[0008]优选的，板体包括梯度直孔层和毛细孔层；
[0009]所述毛细孔层包含若干个毛细孔。
[0010]优选的，所述毛细孔层中，所述若干个毛细孔的孔径独立的选自：0.1～80μm。
[0011]优选的，板体包括叠加复合的第一板体和第二板体；
[0012]所述第一板体包括梯度直孔层；
[0013]所述第二板体包括梯度直孔层和毛细孔层；
[0014]其中，所述第一板体的梯度直孔层中的细端表面与所述第二板体的梯度直孔层中的细端表面相接触；
[0015]所述细端表面是指梯度直孔层中与直孔的细端接近的那一面。
[0016]本专利技术还提供了一种上述技术方案中所述的陶瓷承烧板的制备方法，包括：
[0017]a)制备陶瓷浆料A和牺牲浆料XS；
[0018]所述陶瓷浆料A包括以下组分：
[0019]陶瓷原料，
[0020]粘结剂，所述粘结剂的质量占所述陶瓷原料质量的3wt％～10wt％；
[0021]分散剂，所述分散剂的质量占所述陶瓷原料质量的0.5wt％～5wt％；
[0022]造孔剂，所述造孔剂的体积占所述陶瓷原料体积的5％～30％；
[0023]溶剂，所述溶剂的质量占所述陶瓷原料与造孔剂质量之和的30wt％～60wt％；
[0024]将陶瓷原料、粘结剂、分散剂、造孔剂和溶剂混合，得到陶瓷浆料A；
[0025]所述牺牲浆料XS包括以下组分：
[0026][0027]所述牺牲材料为可通过烧结排出且不溶于所述溶剂的粉体材料；
[0028]将牺牲材料、粘结剂、分散剂和溶剂混合，得到牺牲浆料XS；
[0029]b)流延成型：
[0030]对所述陶瓷浆料A和牺牲浆料XS进行双层流延成型，得到料带
[0031]c)固化：
[0032]将所述料带置于水中进行固化，得到湿坯
[0033]d)湿坯处理：
[0034]对所述湿坯进行晾干养护，得到生坯
[0035]e)烧结：
[0036]对所述生坯进行烧结，得到陶瓷承烧板A；
[0037]所得陶瓷承烧板A中，板体包括梯度直孔层。
[0038]本专利技术还提供了一种上述技术方案中所述的陶瓷承烧板的制备方法，包括：
[0039]a)制备陶瓷浆料A和陶瓷浆料B；
[0040]所述陶瓷浆料B包括以下组分：
[0041]陶瓷原料，
[0042]粘结剂，所述粘结剂的质量占所述陶瓷原料质量的3wt％～10wt％；
[0043]分散剂，所述分散剂的质量占所述陶瓷原料质量的0.5wt％～5wt％；
[0044]造孔剂，所述造孔剂的体积占所述陶瓷原料体积的5％～30％；
[0045]溶剂，所述溶剂的质量占所述陶瓷原料与造孔剂质量之和的30wt％～60wt％；
[0046]将陶瓷原料、粘结剂、分散剂、造孔剂和溶剂混合，得到陶瓷浆料B；
[0047]b)流延成型：
[0048]对所述陶瓷浆料A和陶瓷浆料B进行双层流延成型，得到料带
[0049]c)固化：
[0050]将所述料带置于水中进行固化，得到湿坯
[0051]d)湿坯处理：
[0052]对所述湿坯进行晾干养护，得到生坯
[0053]e)烧结：
[0054]对所述生坯进行烧结，得到陶瓷承烧板
[0055]所得陶瓷承烧板中，板体包括梯度直孔层和毛细孔层。
[0056]优选的，所述陶瓷浆料A中：
[0057]所述陶瓷原料为陶瓷材质粉体和/或陶瓷材质纤维；
[0058]所述陶瓷材质选自氧化铝、氧化锆、氧化硅、氧化钛、氧化镁、高岭土、碳酸钙、碳化硅、滑石、长石、堇青石、硅藻土、莫来石和勃姆石中的一种或几种；
[0059]所述粘结剂选自PESF、PES和PVB中的一种或几种；
[0060]所述分散剂为PVP和/或DSP；
[0061]所述造孔剂为淀粉、石墨和木屑中的一种或几种；
[0062]所述溶剂选自NMP、DMAc和DMSO中的一种或几种。
[0063]优选的，所述陶瓷浆料B中：
[0064]所述陶瓷原料为陶瓷材质粉体和/或陶瓷材质纤维；
[0065]所述陶瓷材质选自氧化铝、氧化锆、氧化硅、氧化钛、氧化镁、高岭土、碳酸钙、碳化硅、滑石、长石、堇青石、硅藻土、莫来石和勃姆石中的一种或几种；
[0066]所述粘结剂选自PESF、PES和PVB中的一种或几种；
[0067]所述分散剂为PVP和/或DSP；
[0068]所述造孔剂为淀粉、石墨和木屑中的一种或几种；
[0069]所述溶剂选自NMP、DMAc和DMSO中的一种或几种。
[0070]优选的，所述牺牲浆料XS中：
[0071]所述牺牲材料选自石墨、淀粉和木屑中的一种或几种；
[0072]所述粘结剂选自PESF、PES和PVB中的一种或几种；
[0073]所述分散剂为PVP和/或DSP；
[0074]所述溶剂选自NMP、DMAc和DMSO中的一种或几种。
[0075]本专利技术提供的陶瓷承烧板，板体中形成呈蜂窝状分布的梯度直孔，孔道的轴向为板体的厚度方向，直孔的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷承烧板，其特征在于，板体包括梯度直孔层；所述梯度直孔层包含呈蜂窝状分布的若干个梯度直孔，孔道的轴向为板体的厚度方向，直孔的孔径沿轴向梯度变化。2.根据权利要求1所述的陶瓷承烧板，其特征在于，所述梯度直孔中，各个直孔的尺寸独立的选自：细端孔径为0.1～10μm，粗端孔径为50～500μm，孔道长度为0.1～5mm。3.根据权利要求1或2所述的陶瓷承烧板，其特征在于，板体包括梯度直孔层和毛细孔层；所述毛细孔层包含若干个毛细孔。4.根据权利要求3所述的陶瓷承烧板，其特征在于，所述毛细孔层中，所述若干个毛细孔的孔径独立的选自：0.1～80μm。5.根据权利要求1所述的陶瓷承烧板，其特征在于，板体包括叠加复合的第一板体和第二板体；所述第一板体包括梯度直孔层；所述第二板体包括梯度直孔层和毛细孔层；其中，所述第一板体的梯度直孔层中的细端表面与所述第二板体的梯度直孔层中的细端表面相接触；所述细端表面是指梯度直孔层中与直孔的细端接近的那一面。6.一种权利要求1～5中任一项所述的陶瓷承烧板的制备方法，其特征在于，包括：a)制备陶瓷浆料A和牺牲浆料XS；所述陶瓷浆料A包括以下组分：陶瓷原料，粘结剂，所述粘结剂的质量占所述陶瓷原料质量的3wt％～10wt％；分散剂，所述分散剂的质量占所述陶瓷原料质量的0.5wt％～5wt％；造孔剂，所述造孔剂的体积占所述陶瓷原料体积的5％～30％；溶剂，所述溶剂的质量占所述陶瓷原料与造孔剂质量之和的30wt％～60wt％；将陶瓷原料、粘结剂、分散剂、造孔剂和溶剂混合，得到陶瓷浆料A；所述牺牲浆料XS包括以下组分：所述牺牲材料为可通过烧结排出且不溶于所述溶剂的粉体材料；将牺牲材料、粘结剂、分散剂和溶剂混合，得到牺牲浆料XS；b)流延成型：对所述陶瓷浆料A和牺牲浆料XS进行双层流延成型，得到料带c)固化：
将所述料带置于水中进行固化，得到湿坯d)湿坯处理：对所述湿坯进行晾干养护，得到生坯e)烧结：对所述生坯进行烧结，得到陶瓷承烧板A；所得陶瓷承烧板A中，板体包括梯度直孔层。7.一种权利要求1～5中任一项所述的陶瓷承烧板的制备方法，其特征在于，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹海林，陈初升，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：