[發(fā)明專利]一種氧化鋯陶瓷的流延成型方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711364377.5
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN107986780A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王有才;李楷
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南正陽精密陶瓷有限公司
• 主分類號: C04B35/48
• 分類號: C04B35/48;C04B35/626;C04B35/622;B28B1/29;B28B17/02
• 代理公司: 上海碩力知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31251
• 代理人: 王法男

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到一種氧化鋯陶瓷的制作方法，尤其是指一種氧化鋯陶瓷流延成型制作方法，該種氧化鋯陶瓷的流延成型方法可以解決目前氧化鋯陶瓷的流延成型方法存在容易開裂和均勻性不好的問題，主要用于氧化鋯陶瓷基板的制作加工，屬于氧化鋯陶瓷制作技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

氧化鋯陶瓷是以穩(wěn)定的立方型氧化鋯為主晶相的陶瓷。20世紀70年代利用氧化鋯相變發(fā)展起來的氧化鋯增韌陶瓷，具有優(yōu)異的力學(xué)（最高的斷裂韌性）和熱學(xué)等性能，是一類很有發(fā)展前途的新型結(jié)構(gòu)陶瓷材料，已在眾多的領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。

由于部分穩(wěn)定ZrO₂陶瓷具有優(yōu)異的力學(xué)性能，同時也有較好的耐磨和耐腐蝕性，再加上熱傳導(dǎo)系數(shù)小，隔熱性很好，而熱膨脹系數(shù)又比較大，比較容易與金屬部件匹配，所以在目前研制的陶瓷發(fā)動機中用于汽缸內(nèi)壁、活塞頂、缸蓋、氣門座和氣門桿等，其中某些部件是與金屬復(fù)合而成的。由于陶瓷發(fā)動機處于研制階段，尚有許多問題有待解決。

此外，部分穩(wěn)定ZrO2陶瓷還可作無潤滑軸承、拉絲模、沖擠壓模、彈簧、刀具、量具、各種噴嘴、陶瓷閥及襯套、機械密封材料、球磨件、各種剪刀、無磁改錐以及生物陶瓷材料等。氧化鋯增韌陶瓷由于其優(yōu)良的性能，已經(jīng)得到了相當廣泛的應(yīng)用，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，今后在電子信息、航空、航天、國防等部門將發(fā)揮更大的作用。

氧化鋯陶瓷的成型有干壓成型、等靜壓成型、注漿成型、熱壓鑄成型、流延成型、注射成型、塑性擠壓成型、膠態(tài)凝固成型等。其中使用最廣泛的是注塑與干壓成型。

其中，現(xiàn)有的氧化鋯陶瓷流延成型是把氧化鋯陶瓷粉料與大量的有機粘結(jié)劑、增塑劑、分散劑等充分混合，得到可以流動的粘稠漿料，把漿料加入流延機的料斗，用刮刀控制厚度，經(jīng)加料嘴向傳送帶流出，烘干后得到膜坯。此工藝適合制備薄膜材料，為了獲得較好的柔韌性而加入大量的有機物，要求嚴格控制工藝參數(shù)，否則易造成起皮、條紋、薄膜強度低或不易剝離等缺陷。此外，在制作相對厚度較為厚的（1mm以上）氧化鋯陶瓷基板時，很容易出現(xiàn)開裂或者干燥不均勻，經(jīng)過分析其原因主要是由于流延時坯帶厚，上下表面的干燥速率不一致（上表面通常先干燥成聚合物膜，阻礙坯帶內(nèi)部溶劑揮發(fā)）所致，因此很有必要對此加以解決。

通過專利檢索沒發(fā)現(xiàn)有與本發(fā)明相同技術(shù)的專利文獻報道，與本發(fā)明有一定關(guān)系的專利主要有以下幾個：

1、專利號為CN98103410.1，名稱為“陶瓷基板的流延法制備工藝” 的發(fā)明專利，該專利公開了一種陶瓷基板的流延法制備工藝,采用無毒的二甲苯/無水乙醇作為混合溶劑,聚乙烯醇縮丁醛(PVB)作為粘結(jié)劑,鄰苯二甲酸二丁脂(DBP)和聚乙二醇(PEG)作為增塑劑,魚油、油酸或三油酸甘油脂(GTO)作為分散劑,磷酸三丁脂、有機硅油或醇類混合物作為除泡劑等。制成流延漿料后再制成流延坯片,經(jīng)干燥、排膠、燒結(jié)制成陶瓷基片。

2、專利號為CN201510591221.5，名稱為“具有無線充電功能的氧化鋯陶瓷后蓋及其制造方法” 的發(fā)明專利，該專利公開了一種具有無線充電功能的氧化鋯陶瓷后蓋及其制造方法，所述氧化鋯陶瓷后蓋是由氧化鋯陶瓷背板與涂覆在所述氧化鋯陶瓷背板上的復(fù)合漿料共燒而獲得的氧化鋯陶瓷后蓋，所述復(fù)合漿料經(jīng)燒結(jié)形成與所述氧化鋯陶瓷背板一體化的無線充電線圈，其中配制所述復(fù)合漿料的原料包括以重量百分比計的銀粉70～80％、石墨烯2～5％、碳納米管3～8％、玻璃粉15～20％。

3、專利號為CN201610206078.8， 名稱為“一種硅粉流延制備氮化硅陶瓷基板的方法”的發(fā)明專利，該專利公開了一種硅粉流延制備氮化硅陶瓷基板的方法，屬于絕緣基板技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明以硅粉和無機助燒添加劑為原料，以蓖麻油為分散劑，以聚乙烯醇縮丁醛為粘接劑，根據(jù)硅粉表面的化學(xué)狀態(tài)和顆粒尺寸，加入有利于硅粉流延成型的增塑劑，制備出厚度可調(diào)、表面光滑、無裂紋以及無氣孔的大面積生坯，將生坯經(jīng)排膠后，通過高溫?zé)Y(jié)制備出熱導(dǎo)率大于50W·m-1·K-1，抗彎強度大于600MPa，斷裂韌性大于8MPa·m1/2的氮化硅陶瓷基板。

4、專利號為CN99119237.0， 名稱為“電子陶瓷基板及薄片陶瓷器件的快速凝固流延成型方法”的發(fā)明專利，該專利公開了一種電子陶瓷基板及薄片陶瓷器件的快速凝固流延成型方法，該方法首先將有機單體和交聯(lián)劑混合后與水溶解，制備成預(yù)配液；然后將陶瓷粉未與分散劑加入預(yù)配液，將配制好的漿料球磨混合，抽真空除泡；在除泡后的漿料中加入引發(fā)劑和催化劑，在流延機上流延成型，流延后固化成型；燒結(jié)0得到成品。