專利名稱：一種簡便的生產(chǎn)廉價(jià)氧化鋯電子陶瓷承燒板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由氧化鈣穩(wěn)定的熔凝氧化鋯制作氧化鋯電子陶瓷承燒板的生產(chǎn)方法。
氧化鋯電子陶瓷承燒板是一種用于電子行業(yè)承燒電子陶瓷用的高檔窯具材料，與其它窯具材料相比，具有耐火度高、高溫強(qiáng)度大、抗酸性和抗?jié)B透性強(qiáng)、與電子陶瓷不粘接不反應(yīng)、對電子陶瓷性能無影響等優(yōu)點(diǎn)。過去，由于氧化鋯原料價(jià)格高及生產(chǎn)工藝復(fù)雜，電子行業(yè)一直采用氧化鋁匣缽上墊一層氧化鋯粉末的承燒方法。近幾年，由于電子陶瓷燒結(jié)工藝技術(shù)的提高，開始采用氧化鋯電子陶瓷承燒板，但制作承燒板的原料采用的是化學(xué)法生產(chǎn)的氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯微粉，價(jià)格高，且制作承燒板的方法采用的是陶瓷工藝方法，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。眾所周知，普通的氧化鋯在1000℃以上將發(fā)生可逆的晶型轉(zhuǎn)變，這個(gè)轉(zhuǎn)變伴隨有7％左右的體積變化，用此種氧化鋯制作承燒板，在使用過程中，承燒板會發(fā)生開裂甚至粉化。因此，必須采用穩(wěn)定的氧化鋯來制作電子陶瓷承燒板。氧化鈣穩(wěn)定的熔凝氧化鋯是一種由電熔解過程不同數(shù)量的氧化鈣進(jìn)入氧化鋯晶格使氧化鋯獲得不同程度的穩(wěn)定性，生產(chǎn)方法簡單，生產(chǎn)出來的氧化鈣穩(wěn)定的熔凝氧化鋯原料的價(jià)格僅是化學(xué)法生產(chǎn)的氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯原料價(jià)格的1/3～1/5。本發(fā)明就是提供一種由氧化鈣穩(wěn)定的熔凝氧化鋯生產(chǎn)電子陶瓷承燒板的方法。采用的氧化鈣穩(wěn)定的熔凝氧化鋯原料的品質(zhì)特性，如表1所示。粉料的顆粒級配比例為粒度0.45mm～0.15mm的熔凝氧化鋯原料占0～50％，粒度0.15mm～0.075mm的熔凝氧化鋯原料占10～40％，粒度小于0.075mm的熔凝氧化鋯原料占30～60％。原料按上述顆粒配比分別放入混砂機(jī)中，混合過程中均勻加入PVA(聚乙烯醇，型號1788，濃度10％)，每公斤原料中加50～70毫升，混合時(shí)間為2～3小時(shí)?；旌虾玫脑蠅褐瞥闪蠅K(壓力為300～500Kg/cm2)，把料塊破碎，過20～40目篩造粒，把造粒好的料烘干(簡稱料A)。在料A中加入氧氯化鋯(化學(xué)純)飽和溶液(室溫)，每公斤料A中加10～30毫升，混合均勻，裝入塑料袋中密封備用(簡稱料B)。
將稱重好的料B裝入鋼模中用液壓機(jī)沖壓成型，成型壓力為1500～2000Kg/cm2，壓制好的素坯在烘箱中以20℃/1hr的升溫速度升至80℃～100℃，保溫2～3小時(shí)，使素坯具備一定的強(qiáng)度。烘干的素坯裝入剛玉莫來石匣缽中(匣缽底部墊上一層氧化鋯粉末)，用高溫遂道窯來燒結(jié)，燒結(jié)溫度1650℃～1700℃，保溫2～4小時(shí)。燒結(jié)出來的氧化鋯承燒板線收縮較小，顏色為米黃色，熱震性能好，強(qiáng)度完全能達(dá)到使用要求。其典型物理性能如表2所示。
本發(fā)明提供了一種簡便的生產(chǎn)廉價(jià)氧化鋯電子陶瓷承燒板的方法，用此方法也可以生產(chǎn)氧化鋁電子陶瓷承燒板和氧化鎂電子陶瓷承燒板。
實(shí)施例一以氧化鋯槽形板制作方法為例。槽形板尺寸為長115mm，寬60mm，厚5mm，臺階高3mm，臺階厚5mm，總高8mm。用本發(fā)明方法制作這種槽形板，具體工藝過程如下將0.28mm～0.15mm粒度的熔凝氧化鋯1.5Kg、0.15mm～0.075mm粒度的熔凝氧化鋯1.5Kg、小于0.075mm粒度的熔凝氧化鋯2Kg分別放入5Kg容量的小型混砂機(jī)中，開機(jī)，均勻加入PVA250毫升，混合2小時(shí)?；旌虾玫牧厦看畏Q重1Kg裝入直徑200mm、高150mm的鋼模中用液壓機(jī)加壓100噸壓制成料塊，料塊在氧化鋁研缽中搗碎，過20目篩。過篩后的料裝入不銹鋼盤中放入烘箱于80℃下烘1小時(shí)。烘好的料重新放入混砂機(jī)中，均勻加入氧氯化鋯飽和水溶液(室溫)100毫升，混合1小時(shí)。混合好的料用液壓機(jī)以100噸的壓力沖壓成型(每塊槽形板料重150克)。成型好的素坯平放在玻璃平板上放入烘箱中烘干。干燥好的素坯裝入底部鋪有一層氧化鋯粉末的剛玉莫來石匣缽中，用高溫遂道式電窯來燒成，燒成溫度1670℃，保溫4小時(shí)。燒制好的槽形板合格品應(yīng)無裂紋、無破損、無變形、表面無黑點(diǎn)。
實(shí)施例二以氧化鋯方板制作方法為例。方板尺寸為長90mm，寬75mm，厚3.5mm 。用本發(fā)明方法制作這種方板，具體工藝過程如下將0.15mm～0.075mm粒度的熔凝氧化鋯1Kg、小于0.075mm粒度的熔凝氧化鋯4Kg分別放入5Kg容量的小型混砂機(jī)中，開機(jī)，均勻加入PVA350毫升，混合3小時(shí)?；旌虾玫牧厦看畏Q重1Kg裝入直徑200mm、高150mm的鋼模中用液壓機(jī)加壓100噸壓制成料塊，料塊在氧化鋁研缽中搗碎，過40目篩。過篩后的料裝入不銹鋼盤中放入烘箱于80℃下烘1小時(shí)。烘好的料重新放入混砂機(jī)中，均勻加入氧氯化鋯飽和水溶液(室溫)150毫升，混合1小時(shí)?；旌虾玫牧戏Q重90克，用液壓機(jī)以80噸的壓力成型。成型好的素坯平放在剛玉莫來石滑板上(上面鋪一層氧化鋯粉末)，用高溫推板窯燒成，燒成溫度1650℃，保溫4小時(shí)。燒制好的方板合格品應(yīng)無裂紋、無破損、無變形、表面無黑點(diǎn)，厚度尺寸公差小于0.02mm。
表1 CaO穩(wěn)定的熔凝ZrO2原料品質(zhì)特性
表2ZrO2承燒板物理性能
權(quán)利要求
1.一種以氧化鈣穩(wěn)定的熔凝氧化鋯為原料，采用陶瓷和耐火材料制作工藝相結(jié)合生產(chǎn)電子陶瓷承燒板的方法。本發(fā)明的特征是不同粒度的氧化鈣穩(wěn)定的熔凝氧化鋯原料按級配比例配料，混合過程中加入聚乙烯醇水溶液并經(jīng)壓塊、破碎、過篩、烘干后造粒，造粒好的粉料加入氧氯化鋯飽和水溶液并混合均勻，采用較高壓力液壓成型，然后高溫?zé)Y(jié)，制得電子陶瓷承燒板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中粉料顆粒級配比例為粒度0.45mm～0.15mm的原料占0～50％、粒度0.15mm～0.075mm的原料占10～40％、粒度小于0.075mm的原料占30～60％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中聚乙烯醇的型號為1788，水溶液的濃度為10％，加入量為每公斤粉料加50～70毫升。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中氧氯化鋯純度為化學(xué)純，水溶液為室溫下飽和溶液，加入量為每公斤粉料加10～30毫升。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中承燒板液壓成型的壓力為1500～2000Kg/cm2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中高溫?zé)Y(jié)的溫度為1650℃～1700℃，保溫2～4小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種簡便的生產(chǎn)廉價(jià)氧化鋯電子陶瓷承燒板的方法。氧化鋯電子陶瓷承燒板是一種承燒電子陶瓷用的高檔窯具材料。過去由于氧化鋯原料價(jià)格高及生產(chǎn)工藝復(fù)雜，極大地限制了其使用。本發(fā)明采用廉價(jià)的氧化鈣穩(wěn)定的熔凝氧化鋯作為原料，用氧氯化鋯和聚乙烯醇水溶液作為粘合劑，通過原料顆粒級配及在較高壓力下液壓成型并在高溫下燒結(jié)的方法，制作出了氧化鋯電子陶瓷承燒板。本發(fā)明工藝簡單、生產(chǎn)成本低、易于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C04B35/48GK1146981SQ96109180
公開日1997年4月9日 申請日期1996年8月16日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月16日
發(fā)明者金玉琢 申請人:金玉琢