專利名稱:復(fù)合陶瓷承燒板的制造方法及復(fù)合陶瓷承燒板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷承燒板的制造方法，特別是涉及一種用于電子行業(yè)里復(fù)合陶瓷承燒板的制造方法以及用這種方法生產(chǎn)出來的復(fù)合陶瓷承燒板。
背景技術(shù)：
公開號為CN1534001A的中國專利申請公開了一種由流延法制備氧化鋯陶瓷的方法，這種方法該板經(jīng)過壓制、燒結(jié)、和整平處理，這種方法制造出來的承燒板，在使用過程中遇到高溫區(qū)域(1300℃～1600℃)時(shí)易變形和開裂；現(xiàn)有技術(shù)中還提供了一種用凝膠法或用氧化鋯粉體刷涂層復(fù)合共燒法制造的復(fù)合承燒板，但該方法所得的氧化鋯粉體涂層表層與基體結(jié)合強(qiáng)度低，高溫使用中容易產(chǎn)生粉化、分層失效、與承燒的電子元件產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致燒成的電子元件電性能差，達(dá)不到質(zhì)量要求等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個(gè)目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供新的復(fù)合陶瓷承燒板的制造方法。
本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種用上述方法生產(chǎn)出來的復(fù)合陶瓷承燒板。
本發(fā)明的第一個(gè)目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
一種復(fù)合陶瓷承燒板的制造方法，它包括以下步驟將氧化鋯粉體與氧化鋁陶瓷基板置于烘箱內(nèi)進(jìn)行干燥預(yù)處理；將干燥后的氧化鋯粉體放進(jìn)專用設(shè)備的送粉裝置里，工作時(shí)調(diào)節(jié)送粉裝置的送粉量，把氧化鋯粉體均勻送到噴槍槍嘴中；將待噴的氧化鋁陶瓷基板裝夾在專用工作臺(tái)上；啟動(dòng)專用等離子設(shè)備，通過管道把氣體送到噴槍中，點(diǎn)燃噴槍產(chǎn)生等離子焰流，利用等離子焰流將均勻送入槍嘴的氧化鋯粉體加熱至熔化或半熔化狀態(tài)，同時(shí)利用高速等離子焰流，將粉體加速、霧化、撞擊在氧化鋁陶瓷基板上，氧化鋯粉體經(jīng)過變形，冷凝附著在氧化鋁陶瓷基板表面，從而形成氧化鋯熔敷層；噴完氧化鋁陶瓷基板的其中一面后再重復(fù)上述步驟噴涂該氧化鋁陶瓷基板的另外一面。
上述氧化鋯粉體中包括按質(zhì)量百分比計(jì)算的氧化釔(Y2O3)5～13％，氧化鋯(ZrO2)87～95％。
上述氧化鋯粉體中也可以是包括按質(zhì)量百分比計(jì)算的氧化鈣(CaO)4～8％，氧化鋯(ZrO2)92～96％。
上述氧化鋁基板的干燥是指噴涂前將表面經(jīng)過毛化處理的氧化鋁基板干燥，干燥溫度120℃～150℃，時(shí)間15-45分鐘。
上述氣體選用氬氣和氫氣或者氮?dú)夂蜌錃狻?br> 在上述噴涂過程中，控制單面氧化鋯熔敷層的厚度是0.10～0.25mm，噴完一面后再噴涂另一面，完成兩面噴涂后就制得了兩面為氧化鋯熔敷層，中間夾層為氧化鋁陶瓷的高檔電子元件復(fù)合陶瓷承燒板。
本發(fā)明的第二個(gè)目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種復(fù)合陶瓷承燒板，其特征在于它包括中間夾層和兩面熔敷層。
所述的中間夾層是氧化鋁陶瓷基板，兩面熔敷層為氧化鋯熔敷層。
所述的兩面熔敷層，每面的熔敷層厚度為0.10mm～0.25mm。
所述氧化鋯熔敷層的孔隙率為8～15％，密度為4.7～5.1g.cm3，(21℃～1100℃)熱膨脹系數(shù)為11.1×10-6，熔點(diǎn)為2480℃。
所述的氧化鋯熔敷層中，包括按質(zhì)量百分比計(jì)算的氧化釔(Y2O3)5～13％，氧化鋯(ZrO2)87～95％。
所述的氧化鋯熔敷層中，包括按質(zhì)量百分比計(jì)算的氧化鈣(CaO)4～8％，氧化鋯(ZrO2)92～96％。
本發(fā)明的方法將氧化鋯粉體熔射在氧化鋁陶瓷基板表面上并與表面相互作用粘合形成一層新的氧化鋯陶瓷層，從而改變了基板表面層的材料、性能和應(yīng)用范圍，它集合了氧化鋁和氧化鋯性能優(yōu)點(diǎn)特性，具有比重輕、強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，在高溫(1300℃～1600℃)下荷重能力強(qiáng)，不易變形、不開裂；而本復(fù)合陶瓷承燒板表面的氧化鋯熔敷層由于在高溫沉積過程純度大幅提升，使復(fù)合陶瓷承燒板在承燒高檔電子元件時(shí)，性能更加穩(wěn)定，燒結(jié)出來的電子元件合格率及電性能更高。它可以用來承燒電子行業(yè)領(lǐng)域里各類磁材、片式多層電容器等電子元件。



圖1是實(shí)施例8中復(fù)合陶瓷承燒板的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例1以市場通行的一種承燒板規(guī)格為例，板的尺寸是長150mm，寬150mm，厚度3.5～4mm。用本發(fā)明的復(fù)合陶瓷承燒板的制造方法步驟如下先將部分穩(wěn)定的氧化鋯粉體與表面經(jīng)過毛化處理的氧化鋁陶瓷基板置于烘箱內(nèi)進(jìn)行干燥預(yù)熱處理，其中氧化鋁陶瓷基板的干燥溫度為140℃，時(shí)間30分鐘；所述的氧化鋯粉體的顆粒尺寸為15μm～75μm之間，其中包含按質(zhì)量百分比計(jì)算的氧化釔(Y2O3)10％，氧化鋯(ZrO2)90％；之后將氧化鋯粉體放進(jìn)專用設(shè)備的送粉裝置里，工作時(shí)可調(diào)節(jié)送粉量把粉均勻送到噴槍焰流中；將待噴的氧化鋁陶瓷基板裝夾在專用工作臺(tái)上；啟動(dòng)專用等離子設(shè)備，通過管道把氬氣和氫氣送到噴槍中，點(diǎn)燃噴槍產(chǎn)生等離子焰流，利用等離子焰流將均勻送入槍嘴的氧化鋯粉體加熱至熔化或半熔化狀態(tài)，同時(shí)利用高速等離子焰流，將粉體加速、霧化、撞擊在氧化鋁陶瓷基板上，氧化鋯粉體經(jīng)過變形，冷凝附著在氧化鋁陶瓷基板表面，從而形成氧化鋯熔敷層；噴涂過程中控制單面氧化鋯熔敷層的厚度在0.15mm，噴好的產(chǎn)品表面應(yīng)均勻一致、美觀，顏色為白色或淡黃色，無金屬點(diǎn)、黑點(diǎn)，無任何外來污染物；噴完一面后再噴涂另一面，完成兩面噴涂后就制得了兩面為氧化鋯熔敷層，中間夾層為氧化鋁陶瓷基體的用于承燒高檔電子元件的復(fù)合承燒板成品。
此方法適合進(jìn)行各種規(guī)格的承燒板的噴涂，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到在室溫～1600℃下熱震循環(huán)次數(shù)大于20次以上，熔敷層無皸裂，剝落現(xiàn)象發(fā)生；產(chǎn)品表面的氧化鋯熔敷層具有一定量的孔隙率(8～15％)，布熱均勻，通透性好、氣氛好，在高溫氧化氣氛與微還原氣氛下性能十分穩(wěn)定，承燒后的電子元件電性能十分優(yōu)越，可媲美同類進(jìn)口產(chǎn)品，應(yīng)用領(lǐng)域和前景十分廣闊。
實(shí)施例2本實(shí)施例的復(fù)合陶瓷承燒板的制造方法與實(shí)施例1的區(qū)別在于氧化鋁陶瓷基板的干燥溫度為120℃，時(shí)間45分鐘；氧化鋯粉體中包含按質(zhì)量百分比計(jì)算的氧化鈣(CaO)6％，氧化鋯(ZrO2)94％；氣體選用氬氣和氫氣；噴涂過程中，控制單面氧化鋯熔敷層的厚度在0.10mm。
實(shí)施例3本實(shí)施例的復(fù)合陶瓷承燒板的制造方法與實(shí)施例1的區(qū)別在于氧化鋁陶瓷基板的干燥溫度為150℃，時(shí)間15分鐘；氧化鋯粉體中包含按質(zhì)量百分比計(jì)算的氧化鈣(CaO)4％，氧化鋯(ZrO2)96％；氣體選用氮?dú)夂蜌錃?；噴涂過程中，控制單面氧化鋯熔敷層的厚度在0.25mm。
實(shí)施例4本實(shí)施例的復(fù)合陶瓷承燒板的制造方法與實(shí)施例1的區(qū)別在于氧化鋁陶瓷基板的干燥溫度為130℃，時(shí)間40分鐘；氧化鋯粉體中包含按質(zhì)量百分比計(jì)算的氧化鈣(CaO)8％，氧化鋯(ZrO2)92％；噴涂過程中，控制單面氧化鋯熔敷層的厚度在0.20mm。
實(shí)施例5本實(shí)施例的復(fù)合陶瓷承燒板的制造方法與實(shí)施例1的區(qū)別在于氧化鋁陶瓷基板的干燥溫度為130℃，時(shí)間40分鐘；氧化鋯粉體中包含按質(zhì)量百分比計(jì)算的氧化釔(Y2O3)5％，氧化鋯(ZrO2)95％；氣體選用氬氣和氫氣；噴涂過程中，控制單面氧化鋯熔敷層的厚度在0.20mm。
實(shí)施例6本實(shí)施例的復(fù)合陶瓷承燒板的制造方法與實(shí)施例1的區(qū)別在于氧化鋁陶瓷基板的干燥溫度為150℃，時(shí)間15分鐘；氧化鋯粉體中包含按質(zhì)量百分比計(jì)算的氧化釔(Y2O3)13％，氧化鋯(ZrO2)87％；氣體選用氬氣和氫氣；噴涂過程中，控制單面氧化鋯熔敷層的厚度在0.25mm。
實(shí)施例7本實(shí)施例的復(fù)合陶瓷承燒板的制造方法與實(shí)施例1的區(qū)別在于氧化鋁陶瓷基板的干燥溫度為120℃，時(shí)間45分鐘；氧化鋯粉體中包含按質(zhì)量百分比計(jì)算的氧化釔(Y2O3)6％，氧化鋯(ZrO2)94％；噴涂過程中，控制單面氧化鋯熔敷層的厚度在0.10mm。
實(shí)施例8如圖1所示結(jié)構(gòu)是用實(shí)施例1～實(shí)施例7的制造方法生產(chǎn)出來的復(fù)合陶瓷承燒板，它包括中間夾層1和兩面熔敷層2；所述的中間夾層1是氧化鋁陶瓷基板，兩面熔敷層2為氧化鋯熔敷層；所述的兩面熔敷層2，每面的熔敷層厚度為0.10mm～0.25mm；所述的氧化鋯熔敷層中，包含按質(zhì)量百分比計(jì)算的氧化釔(Y2O3)5～13％，氧化鋯(ZrO2)87～95％或包含按質(zhì)量百分比計(jì)算的氧化鈣(CaO)4～8％，氧化鋯(ZrO2)92～96％。
本發(fā)明并不限于以上實(shí)施例中所列舉的方案，只要是本說明書及權(quán)利要求
書中提及的方案均是可以實(shí)施的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在本參照本發(fā)明方案的基礎(chǔ)上所作出的一些等同替換之類的改變，仍應(yīng)是在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.復(fù)合陶瓷承燒板的制造方法，它包括以下步驟將氧化鋯粉體與氧化鋁陶瓷基板置于烘箱內(nèi)進(jìn)行干燥預(yù)處理；將干燥后的氧化鋯粉體放進(jìn)專用設(shè)備的送粉裝置里，工作時(shí)調(diào)節(jié)送粉裝置的送粉量，把氧化鋯粉體均勻送到噴槍槍嘴中；將待噴的氧化鋁陶瓷基板裝夾在專用工作臺(tái)上；啟動(dòng)專用等離子設(shè)備，通過管道把氣體送到噴槍中，點(diǎn)燃噴槍產(chǎn)生等離子焰流，利用等離子焰流將送入槍嘴的氧化鋯粉體加熱至熔化或半熔化狀態(tài)，同時(shí)利用高速等離子焰流，將粉體加速、霧化、撞擊在氧化鋁陶瓷基板上，氧化鋯粉體經(jīng)過變形，冷凝附著在氧化鋁陶瓷基板表面，從而形成氧化鋯熔敷層；噴完氧化鋁陶瓷基板的其中一面后再重復(fù)上述步驟噴涂該氧化鋁陶瓷基板的另外一面。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的復(fù)合陶瓷承燒板的制造方法，其特征在于所述的氧化鋯粉體中包含按質(zhì)量百分比計(jì)算的氧化釔5～13％，氧化鋯87～95％。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的復(fù)合陶瓷承燒板的制造方法，其特征在于所述的氧化鋯粉體中包含按質(zhì)量百分比計(jì)算的氧化鈣4～8％，氧化鋯92～96％。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的復(fù)合陶瓷承燒板的制造方法，其特征在于所述的氧化鋁基板的干燥是指噴涂前將表面經(jīng)過毛化處理的氧化鋁基板干燥，干燥溫度120℃～150℃，時(shí)間15-45分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的復(fù)合陶瓷承燒板的制造方法，其特征在于所述氣體選用氬氣和氫氣，或氮?dú)夂蜌錃狻?br>6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的復(fù)合陶瓷承燒板的制造方法，其特征在于在所述的噴涂過程中，控制單面氧化鋯熔敷層的厚度在0.10～0.25mm之間。
7.復(fù)合陶瓷承燒板，其特征在于它包括中間夾層和兩面熔敷層。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的復(fù)合陶瓷承燒板，其特征在于所述的中間夾層是氧化鋁陶瓷基板，兩面熔敷層為氧化鋯熔敷層。
9.根據(jù)權(quán)利要求
7或8所述的復(fù)合陶瓷承燒板，其特征在于所述的兩面熔敷層，每面的熔敷層厚度為0.10mm～0.25mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求
7或8所述的復(fù)合陶瓷承燒板，其特征在于所述的氧化鋯熔敷層中，包含按質(zhì)量百分比計(jì)算的氧化釔5～13％，氧化鋯87～95％。
11.根據(jù)權(quán)利要求
7或8所述的復(fù)合陶瓷承燒板，其特征在于所述的氧化鋯熔敷層中，包含按質(zhì)量百分比計(jì)算的氧化鈣4～8％，氧化鋯92～96％。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合陶瓷承燒板的制造方法，它包括以下步驟干燥預(yù)處理氧化鋯粉體與氧化鋁陶瓷基板；將氧化鋯粉體放進(jìn)專用設(shè)備的送粉裝置里，工作時(shí)把粉體送到噴槍噴嘴中；將氧化鋁陶瓷基板裝夾在專用工作臺(tái)上；啟動(dòng)專用等離子設(shè)備，把氣體送到噴槍中，點(diǎn)燃噴槍產(chǎn)生等離子焰流，開始對氧化鋁陶瓷基板進(jìn)行熔射噴涂；噴完氧化鋁陶瓷基板的其中一面后再噴涂另一面。本發(fā)明還公開了一種復(fù)合陶瓷承燒板，它包括氧化鋁陶瓷基板中間夾層和兩面氧化鋯熔敷層。本發(fā)明具有比重輕、強(qiáng)度高、在高溫下荷重能力強(qiáng)，不易變形、不開裂；在承燒高檔電子元件時(shí)，性能更加穩(wěn)定，燒結(jié)出來的電子元件合格率及電性能更高。它可以用來承燒電子行業(yè)領(lǐng)域里各類磁材、片式多層電容器等電子元件。
文檔編號C04B35/48GKCN101045625SQ200710027135
公開日2007年10月3日 申請日期2007年3月13日
發(fā)明者蘇偉強(qiáng), 鄧偉良, 呂喜鵬, 楊利娟 申請人:廣東風(fēng)華高新科技集團(tuán)有限公司, 肇慶健華標(biāo)準(zhǔn)件有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan