System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种氧化锆陶瓷基片的制备方法技术_技高网

一种氧化锆陶瓷基片的制备方法技术

技术编号:39995192 阅读:7 留言:0更新日期:2024-01-09 02:41
本发明专利技术提供一种氧化锆陶瓷基片的制备方法,包括:制备氧化锆陶瓷基片生坯;将生坯进行静水压处理后,按照承烧板、陶瓷板、生坯、陶瓷板依次堆叠得到坯体;将坯体进行预烧结,使生坯转变成预烧结坯体;将预烧结坯体取出,再按照承烧板、陶瓷板、预烧结坯体、陶瓷板和承烧板依次堆叠后,进行烧结,得到氧化锆陶瓷基片。该方法能够制备出厚度均一性好、产品表面质量高、平整度高、弯曲强度高、翘曲度低于400μm、密度较高、基片晶粒结晶度好、结合紧密的氧化锆陶瓷薄片。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于氧化锆陶瓷基片制备,具体涉及一种氧化锆陶瓷基片的制备方法


技术介绍

1、如今,氧化锆陶瓷在民用(牙齿、饰品等)和工业(电子、半导体、军工等)上应用广泛。由于氧化锆陶瓷具有高韧性、高抗弯强度和高耐磨性、优异的隔热性能、热膨胀系数接近钢等优点,经常被用于制造薄片、基片、衬垫或其他厚度较小的片材,这些片材在结构部件领域和电子领域(氧传感器、电路基板)中均有应用。

2、陶瓷成型的方法主要有注浆成型、挤压成型、流延成型、3d打印成型等,其中流延成型有样品均一性好、厚度较薄、可大批量生产等优点,所以目前氧化锆陶瓷基片多使用流延成型方法制备生坯,后将生坯烧结成瓷后得到氧化锆陶瓷基片品。烧结技术则包括常压空气烧结、常压流动氧烧结、热压烧结、电场辅助烧结、等离子体烧结等方法,其中,常压烧结使用最为普遍。由于生坯中含有大量粘结剂等,所以烧结过程又多分为2步进行,即脱脂(排胶)、烧结。但是在该制备过程中,一些较薄的片材烧结过程中由于热应力的存在,或者是产品厚度均一性不足、容易在烧结过程中有凹凸翘曲、波浪、表面质量等问题产生。


技术实现思路

1、针对上述技术问题,本专利技术的目的在于提供一种氧化锆陶瓷基片的制备方法。

2、为实现上述目的,本专利技术提出如下解决方案:

3、一种氧化锆陶瓷基片的制备方法,其特征在于,包括:

4、s1、制备氧化锆陶瓷基片生坯;

5、s2、将生坯进行静水压处理后,按照承烧板、陶瓷板、生坯、陶瓷板依次堆叠得到坯体;

6、s3、将坯体进行预烧结,使生坯转变成预烧结坯体;

7、s4、将预烧结坯体取出,再按照承烧板、陶瓷板、预烧结坯体、陶瓷板和承烧板依次堆叠后,进行烧结,得到氧化锆陶瓷基片;所述陶瓷板为氧化锆板或氧化铝板。

8、作为优选,步骤s4中,所述预烧结坯体的数量为4~10片;所述预烧结坯体上方的承烧板总重量与预烧结坯体总质量的比例为30~100:1;所述陶瓷板的粗糙度<0.5μm;所述陶瓷板的质量为50~100g。

9、作为优选,步骤s4中,所述烧结包括升温至1280~1400℃保温120~360min;所述升温速率为0.5~2℃/min。

10、作为优选,步骤s3中,所述预烧结包括先升温至400~680℃保温100~300min,然后升温至1150~1200℃保温120~240min;所述升温的速率为0.3~1℃/min。

11、作为优选,步骤s2中,所述生坯的数量为3~6片;所述生坯的厚度为100~200μm;所述陶瓷板的粗糙度<0.5μm;所述陶瓷板的质量为50~100g。

12、作为优选,步骤s1包括:

13、(1)配制胶黏剂;

14、(2)将氧化锆陶瓷基片前体粉料、甲苯、乙醇、分散剂进行一次球磨后,加入胶黏剂,进行二次球磨,得到生坯料;

15、(3)将生坯料进行脱泡、流延得到氧化锆陶瓷基片生坯。

16、作为优选,步骤(1)中,所述胶黏剂采用甲苯、乙醇、dop(邻苯二甲酸二辛酯的缩写)和pvb(聚乙烯醇缩丁醛酯的缩写)树脂配制而成;且胶黏剂中,甲苯、乙醇、dop和pvb树脂的质量比为10:2~3:3~4:3~5。

17、作为优选,步骤(2)中,所述氧化锆陶瓷基片前体粉料选自氧化锆粉、钇和/或铈掺杂的氧化锆粉;所述分散剂为聚合物分散剂;所述聚合物分散剂为pvp、pva、psa中的一种或多种;

18、所述氧化锆陶瓷基片前体粉料与甲苯、乙醇的的质量比为10:3~4:1~2;

19、所述分散剂的添加量为氧化锆陶瓷基片前体粉料质量的0.5~1.5%;

20、所述胶黏剂的添加量为氧化锆陶瓷基片前体粉料质量的25~60%。

21、作为优选,步骤(2)中,所述一次球磨的时间为8~20h;所述一次球磨的球料比为1:1.5~1:3;

22、所述二次球磨的时间为12~24h;

23、作为优选,步骤(3)中,所述脱泡的真空度为-0.05~-0.1 mpa;所述脱泡的时间为0.5~3小时,搅拌速度10~40rpm。

24、作为优选,步骤(3)中,所述流延得到的片材厚度为100~200um;所述流延的烘道温度为35~80℃。

25、作为优选,步骤s2中,所述静水压处理的压力为30~100mpa,静水压处理的时间为20~90min,静水压处理的温度为40~70℃。优选在静水压处理前将生坯使用尼龙膜袋进行真空包装处理。

26、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:

27、本专利技术的制备方法中,经过配料、流延法制备陶瓷坯体和对陶瓷坯体等静压处理后,再经叠坯后,进行升温预烧结,提供一定的强度和硬度,再在后续烧结过程中通过增加适合的承压板,进行烧结,能够制备出厚度均一性好、产品表面质量高、平整度高、弯曲强度高、翘曲度低于400μm、密度较高、基片晶粒结晶度好、结合紧密的氧化锆陶瓷薄片。

28、附图说明

29、为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

30、图1为本专利技术的预烧结坯体进行烧结时的堆叠体示意图。

31、图2为实施例1制备的产品的sem图。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氧化锆陶瓷基片的制备方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的氧化锆陶瓷基片的制备方法,其特征在于,步骤S4中,所述预烧结坯体的数量为4~10片;所述预烧结坯体上方的承烧板总重量与预烧结坯体总质量的比例为30~100:1;所述陶瓷板的粗糙度<0.5μm;所述陶瓷板的质量为50~100g。

3.如权利要求1所述的氧化锆陶瓷基片的制备方法,其特征在于,步骤S4中,所述烧结包括升温至1280~1400℃保温120~360min;升温速率为0.5~2℃/min。

4.如权利要求1所述的氧化锆陶瓷基片的制备方法,其特征在于,步骤S3中,所述预烧结包括先以升温速率为0.3~1℃/min升温至400~680℃保温100~300min,然后再以升温速率为0.5~2℃/min升温至1150~1200℃保温120~240min。

5.如权利要求1所述的氧化锆陶瓷基片的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述生坯的数量为3~6片;所述生坯的厚度为100~200μm;所述陶瓷板的粗糙度<0.5μm;所述陶瓷板的质量为50~100g。

>6.如权利要求1所述的氧化锆陶瓷基片的制备方法,其特征在于,步骤S1包括:

7.如权利要求6所述的氧化锆陶瓷基片的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述胶黏剂采用甲苯、乙醇、DOP和PVB树脂配制而成;且胶黏剂中,甲苯、乙醇、DOP和PVB树脂的质量比为10:2~3:3~4:3~5。

8.如权利要求6所述的氧化锆陶瓷基片的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述氧化锆陶瓷基片前体粉料选自氧化锆粉、钇和/或铈掺杂的氧化锆粉;所述分散剂为聚合物分散剂;所述聚合物分散剂为PVP、PVA、PSA中的一种或多种;

9.如权利要求6所述的氧化锆陶瓷基片的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述一次球磨的时间为8~20h;所述一次球磨的球料比为1:1.5~1:3;

10.如权利要求1所述的氧化锆陶瓷基片的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述静水压处理的压力为30~100MPa,静水压处理的时间为20~90min,静水压处理的温度为40~70℃。

...

【技术特征摘要】

1.一种氧化锆陶瓷基片的制备方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的氧化锆陶瓷基片的制备方法,其特征在于,步骤s4中,所述预烧结坯体的数量为4~10片;所述预烧结坯体上方的承烧板总重量与预烧结坯体总质量的比例为30~100:1;所述陶瓷板的粗糙度<0.5μm;所述陶瓷板的质量为50~100g。

3.如权利要求1所述的氧化锆陶瓷基片的制备方法,其特征在于,步骤s4中,所述烧结包括升温至1280~1400℃保温120~360min;升温速率为0.5~2℃/min。

4.如权利要求1所述的氧化锆陶瓷基片的制备方法,其特征在于,步骤s3中,所述预烧结包括先以升温速率为0.3~1℃/min升温至400~680℃保温100~300min,然后再以升温速率为0.5~2℃/min升温至1150~1200℃保温120~240min。

5.如权利要求1所述的氧化锆陶瓷基片的制备方法,其特征在于,步骤s2中,所述生坯的数量为3~6片;所述生坯的厚度为100~200μm;所述陶瓷板的粗糙度<0.5μm...

【专利技术属性】
技术研发人员:许健洋王云陈文英王权龙朱明敏罗贤科童培云
申请(专利权)人:先导薄膜材料广东有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1