[發明專利]一種陶瓷材料燒結收縮率調整方法

在審

• 申請號: 201811632438.6
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN111377712A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 湯明川
• 申請（專利權）人: 江蘇省宜興電子器件總廠有限公司
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/64
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 吳旭

本發明公開了一種陶瓷材料燒結收縮率調整方法，涉及高溫共燒陶瓷材料制作領域。所用原材料包括：板狀氧化鋁、粒狀氧化鋁、燒結助劑，其中氧化鋁占比95％(板狀氧化鋁與粒狀氧化鋁之和)、燒結助劑占比5％。收縮率調整方法包括以下步驟：a)設定板狀/粒狀氧化鋁的初始比例；b)將原料中各組分混合均勻；c)加入有機添加劑干燥成型；d)于1500℃～1600℃下燒結成瓷；e)根據初始收縮率相應地調整板狀/粒狀氧化鋁的配比。本發明通過板狀氧化鋁與粒狀氧化鋁相復合的方式，有效地調整了陶瓷材料的生坯密度以及燒結收縮率。

技術領域

本發明屬于高溫共燒陶瓷材料制作領域，涉及一種陶瓷材料燒結收縮率調整方法。

背景技術

在高溫共燒陶瓷技術中，導體通過絲網印刷的方式在陶瓷生帶上形成圖案，而后與陶瓷一同燒結。共燒時要求陶瓷和導體的燒結收縮行為相匹配，當發生失配時，兩種材料的界面處會產生應力，從而導致陶瓷基板產生變形，電路的尺寸精度難以控制。如果導體的收縮率大于陶瓷的收縮率，瓷帶可能承受較大的張力，界面間將會出現裂紋，產生開裂；如果導體的收縮率小于陶瓷的收縮率，瓷帶可能承受較大的壓力，界面將會出現翹曲，產生變形。

為了減少燒結收縮的失配，在導體材料的組成和顆粒尺寸固定的情況下，必須通過調節陶瓷材料的參數，使得兩者的收縮行為盡量接近。傳統的高溫共燒技術通常采用單一粉體來制作陶瓷材料，其粒度分布、比表面積、粉體形貌等參數既已確定，相應的燒結收縮率的調整空間有限。因此當共燒收縮率出現失配時，難以通過單一粉體實現有效的調整。

發明內容

發明目的：基于背景技術存在的問題，本發明提供了一種陶瓷材料燒結收縮率調整方法。

本發明采取的技術方案是：

一種陶瓷材料燒結收縮率調整方法，所用原材料包括板狀氧化鋁、粒狀氧化鋁、燒結助劑，其中氧化鋁占比95％、燒結助劑占比5％。

進一步的，所述板狀氧化鋁為α相、純度大于99.8、中位粒徑為2～5μm。

進一步的，所述粒狀氧化鋁為α相、純度大于99.8、中位粒徑為3～6μm。

進一步的，所述燒結助劑包括高嶺土、滑石粉、氧化釔。

進一步的，具體包括以下步驟：

a)設定板狀/粒狀氧化鋁的初始比例；

b)將原料中各組分混合均勻；

c)加入有機添加劑干燥成型；

d)于1500℃～1600℃下燒結成瓷；

e)根據初始收縮率相應地調整板狀/粒狀氧化鋁的配比。

進一步的，所述步驟c)中有機添加劑包括分散劑、溶劑、粘結劑。

進一步的，所述步驟c)中干燥溫度為25℃～105℃。

進一步的，所述步驟e)中調整方向為當收縮率偏小，適當提高板狀/粒狀氧化鋁的配比；當收縮率偏大，適當降低板狀/粒狀氧化鋁的配比。

采用上述技術方案的有益效果為：

1、本發明采用板狀氧化鋁與粒狀氧化鋁相復合的方式，其中板狀氧化鋁具有二維平面結構，能夠增加裂紋反射和橋梁作用，提高陶瓷的斷裂韌性；

2、本發明采用板狀氧化鋁與粒狀氧化鋁相復合的方式，其中粒狀氧化鋁流動性好，堆積密度高，具有較好的成型和燒結特性；

3、本發明采用板狀氧化鋁與粒狀氧化鋁相復合的方式，有效地調整了陶瓷材料的生坯密度和燒結收縮率。

附圖說明

圖1為陶瓷材料生坯密度與板狀/粒狀氧化鋁配比的關系；