[發明專利]一種超薄透明陶瓷流延素坯的燒結防變形方法

有效

• 申請號: 201611128298.X
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106747352B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 張樂;李正;吳佳東;陳浩;高光珍;王聘;黃國燦
• 申請（專利權）人: 江蘇師范大學
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/505;C04B35/581
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開了一種超薄透明陶瓷流延素坯的燒結防變形方法，其特征在于，采用流延成型法制備得到的超薄透明陶瓷素坯(6)經排膠后，在真空燒結獲得致密化的過程中，將超薄透明陶瓷素坯(6)固定于防變形裝置的兩光滑平鎢板(1)間。防變形裝置在陶瓷素坯燒結收縮過程中，在鎢彈簧(3)的作用下實時收縮，持續使光滑平鎢板(1)與超薄透明陶瓷坯體(6)保持緊密接觸以此來控制燒結過程中因坯體收縮不一致產生的面型畸變，保證平整度。可適合規模化大批量生產，提高產品質量統一度。

技術領域

本發明涉及一種超薄透明陶瓷流延素坯的燒結防變形方法，屬于薄片陶瓷產品生產技術領域。

背景技術

透明陶瓷的制備包括陶瓷素坯成型和燒結兩大工藝步驟。陶瓷素坯成型工藝對陶瓷成品的透明性較大影響，成型壓力大，素坯密度高有利于燒結致密，當然設備要求高。目前，比較普遍應用的成型工藝有：干壓、注漿成型、等靜壓成型及流延成型等，干壓成型具有工藝簡單、操作方便、周期短，但效益低、模具磨損大、加工復雜、成本高、加壓時壓力分布不均勻導致密度不均勻，以致產生開裂、分層等現象。注漿成型可制備形狀復雜的坯體，但后期排膠周期長復雜；等靜壓成型壓力作用效果好；坯體密度高，但不能生產形狀復雜的坯體。

由于超薄片透明陶瓷的面厚比很大，以上幾種成型工藝不適合制備超薄陶瓷坯體，而流延成型是將漿料流在模帶上干燥，厚度可以通過刮刀控制，可以制備出超薄陶瓷坯體，此外設備簡單，工藝穩定，成型可控，生產效率高，可實現自動化等優點。

然而，在制備好陶瓷生坯后，燒結過程中會出現嚴重的收縮變形等問題。盡管素坯密度已經比較均一，但超薄素坯防止在平板上燒結時，其收縮過程中會與平板接觸面不可避免的產生摩擦力，伴隨著收縮過程，燒成后的陶瓷表面會有波紋式的“拱起”。雖然可以通過調控升溫速率和升溫制度等方式來控制，但無法完全解決變形問題。普遍經驗采用的上壓重物的方式也會阻礙陶瓷的自由收縮過程，影響致密化。為了解決這一問題，專利CN202885562U設計了一種大尺寸薄片陶瓷的承燒板，這種承燒板可以使陶瓷薄片受熱均勻來達到收縮均勻的目的，另外再配置一平整壓塊來燒制平整的陶瓷。專利CN 101219898A采用鋪設耐火球的方法來解決陶瓷變形的問題。但以上防變形方式不適合薄片透明陶瓷，因為陶瓷很薄，易破碎，造成成品率低，成本增加。

發明內容

針對現有燒結過程中薄片陶瓷素坯變形的問題，本發明設計一種超薄透明陶瓷流延素坯的燒結防變形方法，其特征在于，采用流延成型法制備得到的超薄透明陶瓷素坯經排膠后，在真空燒結獲得致密化的過程中，將超薄透明陶瓷素坯以“三明治”形式固定于防變形裝置的兩光滑平鎢板間；

所述防變形裝置包括兩塊同尺寸的光滑平鎢板，所述光滑平鎢板四個邊角的通孔內上下貫穿有串聯螺桿，所述串聯螺桿兩端套有固定螺母，所述固定螺母與光滑平鎢板表面之間設有鎢彈簧；所述防變形裝置置于真空爐腔內且與水平面呈30°～90°夾角。

進一步，所述兩光滑平鎢板間距與超薄透明陶瓷素坯厚度相同為1～3mm，所述光滑平鎢板尺寸為超薄透明陶瓷素坯尺寸的1.2～2.0倍。

進一步，所述超薄透明陶瓷素坯經預燒排膠后的面積為(50～300)mm×(50～300)mm，厚度為50μm～2mm。

進一步，所述串聯螺桿與超薄透明陶瓷素坯邊緣保持1～5cm。

以此來控制燒結過程中因坯體收縮不一致產生的面型畸變，保證平整度。

本發明的有益效果為：

1.本發明提供了一種制備超薄透明陶瓷的方法，對設備要求低、成本低、效率高、厚度可控。可適合規模化大批量生產，提高產品質量統一度。這種制備方法非常適合制備薄片透明陶瓷。