[發(fā)明專利]氧化鋁陶瓷表面金屬復合層及復合工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710070208.0
• 申請日: 2007-07-25
• 公開（公告）號: CN101104567A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發(fā)明（設計）人: 丁樞華;陶應啟
• 申請（專利權）人: 浙江亞通金屬陶瓷有限公司
• 主分類號: C04B41/85
• 分類號: C04B41/85;C04B41/88;C04B35/10
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司
• 代理人: 翁霽明

技術領域

本發(fā)明涉及的是一種氧化鋁陶瓷表面的高強度氣密性金屬復合層以及復合工藝，尤其是95％氧化鋁陶瓷表面金屬復合層及復合工藝；該金屬復合層使氧化鋁陶瓷可與金屬材料進行釬焊。

背景技術

95％氧化鋁陶瓷具有機械強度高、硬度大、電絕緣性好、高頻損耗小、導熱系數(shù)大且真空氣密性好等優(yōu)點，因而有非常廣泛的應用領域，特別是在電真空行業(yè)中。但目前制約95％氧化鋁陶瓷廣泛應用的關鍵原因是：95％氧化鋁陶瓷表面金屬復合層質量不穩(wěn)定，從而導致電真空器件的可靠性不能保證。目前95％氧化鋁陶瓷表面的金屬化現(xiàn)狀如下：(1)低溫金屬化，金屬化溫度≤1350℃，由于金屬化強度和氣密性差，很少使用；(2)中溫金屬化，金屬化溫度1350～1480℃，它是一種較經(jīng)濟的金屬化工藝，由于配方對陶瓷和工藝的要求高，金屬化過程控制困難，質量不穩(wěn)定，各研發(fā)機構正在大力研制開發(fā)中；(3)高溫金屬化，金屬化溫度≥1480℃，高溫金屬化配方和工藝相對較成熟，但工藝過程能耗大且陶瓷易變形，產(chǎn)品合格率較低。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服上述存在的不足，而提供一種中溫金屬化配方并專用于95％氧化鋁陶瓷表面進行復合、滿足其在電真空行業(yè)應用時的抗拉強度和氣密性指標等要求的氧化鋁陶瓷表面金屬復合層及復合工藝。

本發(fā)明的目的是通過如下技術方案來完成的，所述的氧化鋁陶瓷表面金屬復合層由如下中溫金屬化配方(重量百分比)構成：40-60％的Mo粉，15-30％的MnO₂粉，7-20％的SiO₂粉，0.2～1.5％的CaO，5-15％的95％氧化鋁瓷粉。

所述的中溫金屬化配方(重量百分比)是：50％的Mo粉，20％的MnO₂粉，13.7％的SiO₂粉，1.3％的CaO，15％的95％氧化鋁瓷粉。

以上所述的Mo粉粒度≤2.0um，且粒徑為0.3～1.5um的顆粒占Mo粉總重量的80～85％；所述的MnO₂粉純度≥99.9％；SiO₂粉除AI₂O₃和Fe₂O₃外的雜質含量≤0.1wt％；所述的95％氧化鋁瓷粉由94～95％AI₂O₃，3.2～3.7％SIO₂，1.0～1.4％BaO，0.5～0.9％CaO，0.5～0.9％MgO構成。

本發(fā)明所述的復合工藝是：將上述原料按金屬化配方的比例稱重、混合，置于高能球磨機中，在有機介質下高能球磨48小時以上，然后烘干、過篩備用；將制備好的金屬化粉，加入適量的有機粘結劑，經(jīng)過充分攪拌，用絲網(wǎng)印刷方法覆蓋在清潔好的95％氧化鋁陶瓷表面上；將覆蓋有金屬化粉的95％氧化鋁陶瓷在弱還原性氣氛保護下燒結，氫氣露點在20±10℃范圍內，燒結溫度1370～1460℃，燒結保溫時間30～60min；燒結好的產(chǎn)品經(jīng)鍍鎳并鎳化后即為本發(fā)明的95％氧化鋁陶瓷表面金屬化復合層。

本發(fā)明的金屬化配方適用于不同工藝方法生產(chǎn)的95％氧化鋁陶瓷，如熱壓鑄法、冷等靜壓法、粉漿澆鑄法等工藝方法制造的95％氧化鋁陶瓷，對陶瓷的適用性強；用本發(fā)明的金屬化配方進行金屬化生產(chǎn)，工藝制度控制容易，產(chǎn)品質量穩(wěn)定、可靠；用本發(fā)明的金屬化配方和工藝制造的陶瓷金屬化產(chǎn)品，金屬化層均勻、致密，與陶瓷的結合強度高且一致性好，用Φ3可伐合金棒三點式測抗拉強度，其平均抗拉強度值≥150MPa，漏氣率≤1×10^-11Pa.m³/s，金屬化層厚度在15～40um，鎳層厚度在4～9um，完全滿足電真空行業(yè)對陶瓷金屬化產(chǎn)品的要求；用本發(fā)明的金屬化配方和工藝制造陶瓷金屬化產(chǎn)品，與高溫金屬化比較制造成本可降低20％，成品率可提高10％，具有顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。它具有金屬化工藝制度容易控制，溫度范圍寬，產(chǎn)品合格率高，生產(chǎn)成本低等特點。

具體實施方式

下面將結合具體實施例對本發(fā)明作詳細的介紹：本發(fā)明所述的氧化鋁陶瓷表面金屬復合層由如下中溫金屬化配方構成：