一种无毒环保的LTCC生瓷带制备方法及其产品技术

本发明专利技术采用的技术方案是，一种无毒环保的LTCC生瓷带制备方法，采用去离子水环保型溶剂作为流延浆料溶剂替代丁酮、甲苯等有毒性溶剂；粘结剂采用更为环保的生物聚合物柑橘果胶替代；分散剂采用海松中提取的木质素磺酸铵，从有机物添加剂的生命周期分析来看，以上添加剂对环境影响非常小，无毒无害，同时确保了干燥阶段后生瓷带的优良的强度和柔韧性。燥阶段后生瓷带的优良的强度和柔韧性。燥阶段后生瓷带的优良的强度和柔韧性。

【技术实现步骤摘要】
一种无毒环保的LTCC生瓷带制备方法及其产品


[0001]本专利技术涉及一种LTCC生瓷片的制备方法。

技术介绍

[0002]现有技术中，LTCC技术最早在1950年左右由RCA公司开发，被认为起源于多层陶瓷基板技术，现在 LTCC技术很多关键工艺如流延、填孔、压合都是在那时候被提出来的。在LTCC技术提出来之前，IBM领导开发了高温共烧陶瓷技术，这项技术在1600℃或以上将生瓷烧成致密体，使用Mo、W或则Mo
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Mn作为导体。后来，为了使用损耗更小的导体(如Au、Ag、Cu)，必须降低烧结温度来保证烧结过程中导体不会熔化，所以LTCC技术就慢慢发展起来。LTCC主要应用于制备有源和无源集成的功能模块，在军事、航天、电子、计算机、汽车、医疗等领域获得了越来越广泛的应用。
[0003]传统流延过程中使用的悬浮液基本上由陶瓷粉末、溶剂、分散剂、粘结剂和增塑剂组成。粘合剂和增塑剂通常是来自石化部门的聚合物，它们可能会对操作人员的健康或环境造成风险(尤其是有机溶剂)。
[0004]通常在LTCC生瓷带的制备过程中采用聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇、丙烯酸等作为粘结剂，其来源为石油等化工业的合成，从添加剂的生命周期来看，其对环境的影响仍然较大。
[0005]通常在LTCC生瓷带的制备过程中采用甲苯及丁酮等作为溶剂，但甲苯及丁酮等常用溶剂具有一定的毒性，在生产过程中对人体健康和自然环境会带来危害。

技术实现思路

[0006]为了解决上述弊端，本专利技术所要解决的技术问题是，在保证不影响LTCC生瓷带成型及后续加工的前提下，开发出一种无毒且环保的LTCC生瓷带制备技术。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是，一种无毒环保的LTCC生瓷带制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0007]S1:将去离子水、添加剂、LTCC瓷粉按比例称取，球磨；
[0008]S2:加入粘结剂，所述粘结剂采用柑橘果胶,继续球磨；
[0009]S3:加入丙三醇和正辛醇，继续球磨；
[0010]S4:将球磨得到的LTCC流延浆料在真空除泡机中进行除泡处理；
[0011]S5:将真空除泡后得到的LTCC流延浆料在流延机上进行流延，得到LTCC生瓷带。
[0012]优选地，所述添加剂为木质素磺酸铵。
[0013]上述技术方案与现有技术不同之处在于：采用去离子水环保型溶剂作为流延浆料溶剂替代丁酮、甲苯等有毒性溶剂；粘结剂采用更为环保的生物聚合物柑橘果胶替代；分散剂采用海松中提取的木质素磺酸铵，从有机物添加剂的生命周期分析来看，以上添加剂对环境影响非常小。
[0014]本专利技术的有益效果是：
[0015]本专利技术提供了一种由环保添加剂组成并适用于流延工艺的水性LTCC生瓷片制备方法。添加剂均无毒且环保，其采用去离子水作为溶剂，柑橘果胶是一种无毒、环保性能优异的生物聚合物粘结剂，在生产中具有使用安全、污染少等特点。采用木质素磺酸铵作为LTCC流延浆料分散剂使用，木质素磺酸铵是从海松种提取，无毒无害。
[0016]本专利技术采用对操作人员健康没有风险的生物源添加剂取代所有来自石油化学品的添加剂，柑橘果胶具有良好的凝胶特性，尚未用于陶瓷工艺。生物源聚合物粘合剂与水形成一种粘性凝胶，这确保了干燥阶段后生瓷带的优良的强度和柔韧性。柑橘果胶是从脱皮柑橘中提取的，半乳糖醛酸含量为74.0％，甲氧基含量为6.7％。柑橘果胶的凝胶化是由于氢键和疏水相互作用的结合。所得到的三维网络能够固定溶剂或水分子，并由具有螺旋形状的酯化同半乳糖醛酸组成。
[0017]优选地，所述丙三醇的添加量为所述LTCC瓷粉质量的5～10％；所述粘结剂的添加量为所述丙三醇质量的15～30％；所述正辛醇的添加量为所述丙三醇质量的2～5％；所述LTCC瓷粉在整体配方中的质量百分比为40～50％；所述添加剂在整体配方中的质量百分比为0.5～1.5％。上述配比进一步确保了干燥阶段后生瓷带的优良的强度和柔韧性。
[0018]优选地，S1中所述球磨的时间为12小时；S2中所述球磨的时间为12小时；S3中所述球磨的时间为 12小时。
[0019]本专利技术另一方面提供一种LTCC生瓷带产品，所述LTCC生瓷带产品为基于上述技术方案中任一项所述的制备方法制备的LTCC生瓷带产品。
[0020]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
[0021]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。
附图说明
[0022]图1为实施例1中得到的LTCC流延片的制备工艺流程图；
[0023]图2为实施例1中得到的样品1拉伸强度试验曲线图；
[0024]图3为实施例2中得到的样品2拉伸强度试验曲线图。
具体实施方式
[0025]实施例1：反映本专利技术的一种具体制备方式。所述无毒且环保的LTCC生瓷带制备方法，包括如下步骤：
[0026]S1:称取200克去离子水、2.5克木质素磺酸铵、200克LTCC瓷粉,球磨12小时后；
[0027]S2:再加入4.5克柑橘果胶，继续球磨12小时；
[0028]S3:再分别加入16.5克丙三醇和0.5克正辛醇，继续球磨12小时；
[0029]S4:将球磨得到的浆料在真空除泡机中进行除泡；
[0030]S5:将真空除泡后得到的浆料在流延机上进行流延，得到LTCC生瓷带。
[0031]本例中，丙三醇/LTCC瓷粉(质量比，下同)＝16.5/200＝8.25wt％；其他实施例中，两者比例保持在5～ 10％均不影响专利技术目的的实现。
[0032]本例中，粘结剂采用柑橘果胶，柑橘果胶/丙三醇＝4.5/16.5＝27.27wt％；其他实施例中，两者比例保持在15～30％均不影响专利技术目的的实现。
[0033]本例中，正辛醇/丙三醇＝0.5/16.5＝3wt％；其他实施例中，两者比例保持在2～5％均不影响专利技术目的的实现。
[0034]本例中，LTCC瓷粉在整体配方中的质量比为200/(200+2.5+200+5.5+16.5+0.5)＝47.05wt％；其他实施例中，两者比例保持在40～50％均不影响专利技术目的的实现。
[0035]本例中，添加剂木质素磺酸铵在整体配方中的质量比为2.5/(200+2.5+200+5.5+16.5+0.5)＝0.58wt％，其他实施例中，两者比例保持在0.5～1.5％均不影响专利技术目的的实现。
[0036]本例中，添加剂木质素磺酸铵与LT本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无毒环保的LTCC生瓷带制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1:将去离子水、添加剂、LTCC瓷粉按比例称取，球磨；S2:加入粘结剂，所述粘结剂采用柑橘果胶,继续球磨；S3:加入丙三醇和正辛醇，继续球磨；S4:将球磨得到的LTCC流延浆料在真空除泡机中进行除泡处理；S5:将真空除泡后得到的LTCC流延浆料在流延机上进行流延，得到LTCC生瓷带。2.如权利要求1所述的LTCC生瓷带制备方法，其特征在于，所述添加剂为木质素磺酸铵。3.如权利要求1或2所述的LTCC生瓷带制备方法，其特征在于，所述丙三醇的添加量为所述LTCC瓷粉质量的5～10％；所述粘结剂的添加量为所述丙三醇质量的15～30％；所述正辛醇的添加量为所述丙三醇质量的2～5％；所述LTC...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖辉，李建立，宇文凤，林囿辰，
申请(专利权)人：长沙建宇网印机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：