CN101723681A - 一种制备大面积陶瓷板的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了属于陶瓷板制备技术领域的一种制备大面积陶瓷板的方法。采用等离子喷涂工艺，其特征在于，采用等离子喷涂工艺制备陶瓷板时所用基体材料为石墨或石膏。基体材料先除油后喷砂毛化，再进行等离子喷涂。等离子喷涂采用断续喷涂，保证基体表面温升低于150℃。等离子喷涂完成后，对表层陶瓷板进行磨削加工，然后将陶瓷板与石墨或石膏基体分离，再对陶瓷板进行后续机械加工。本发明在石墨或石膏基体上进行等离子喷涂各种陶瓷粉末，制备出所需的各种不同规格、不同材料的陶瓷板。在石墨或石膏基体上喷涂制备陶瓷层后容易剥离，在剥离时陶瓷层不易被破坏。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷板制备技术领域，特别涉及一种制备大面积陶瓷板的方法。
背景技术
陶瓷等离子喷涂是利用等离子体加热，使陶瓷粉末熔融或半熔融，并将处于熔融或半熔融的陶瓷粉末加速喷射到基体上的一种工艺方法。通常等离子喷涂的基体材料可以是钢铁材料、Al、Ti等有色金属材料、玻璃、陶瓷、塑料等，适应范围宽。其材料的选择主要依据需要件的功能，可以满足绝缘、隔热、防腐、抗氧化、低介电损耗等要求。
目前，常用陶瓷板的制备通常采用陶瓷粉压制烧结、注浆烧结、低温共烧等工艺，这些工艺制备小面积陶瓷板已相当成熟，而且已经规模化工业应用。对于大面积陶瓷板的制备，在用压制烧结、注浆烧结或低温共烧工艺成型时，由于压制工艺、烧结工艺等控制难度大，成型出的板往往变形严重，这种现象在毫米级薄板特明显。为解决这一问题，避免烧结工艺控制等因素的影响，采用等离子喷涂工艺制备陶瓷板不失为一种较好的方法。等离子喷涂陶瓷时，多数基体材料为钢铁等金属基体，然而，在金属基体上喷涂制备陶瓷层后剥离陶瓷的难度大，陶瓷层往往被破坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备大面积陶瓷板的方法。
一种制备大面积陶瓷板的方法，将基体除油后喷砂毛化，采用等离子喷涂工艺在基体上喷涂陶瓷涂层，喷涂完成后取样，得到陶瓷板，其特征在于，所述基体材料为石墨或石膏，等离子喷涂时采用断续喷涂。
所述断续喷涂时，保证基体表面温升低于150℃。
所述取样操作如下：对表层陶瓷板进行磨削加工，然后将陶瓷板与石墨或石膏基体分离，再对陶瓷板进行后续机械加工。
所述等离子喷涂所用的材料包括Al2O3、Cr2O3、TiO2、Al2O3-TiO2、Al2O3-SiO2、ZrO2、MoSi2。
所述陶瓷板为平面板或曲面板，可以为长方形、正方形、圆形、椭圆形、多边形等多种形状、不同尺寸、不同厚度的平面板或曲面板。
所述方法制备的陶瓷板最大投影面积不少于10000mm2
本发明的有益效果为：本发明在石墨或石膏基体上进行等离子喷涂各种陶瓷粉末，制备出所需的各种不同规格、不同材料的陶瓷板。在石墨或石膏基体上喷涂制备陶瓷层后容易剥离，在剥离时陶瓷层不易被破坏。
附图说明
图1是大面积平板陶瓷示意图；
图2是大面积圆弧面陶瓷板示意图；
图3是大面积曲面陶瓷板示意图。
具体实施方式
用石墨或石膏为基体，用清洗汽油、酒精或丙酮对表面除油并低压喷砂毛化，喷砂毛化时采用较小的力，以不破坏石墨或石膏基体边缘形状、尺寸为准。再进行等离子喷涂，直至所需要的厚度。根据需要，对表层陶瓷板进行磨削加工，并用刀、锯等工具或车削、铣削、磨削等合适方法将陶瓷板与石墨或石膏基体分离，直至完整取下陶瓷板，将取下的陶瓷板进行后续磨削等机械加工，获得所需要的具有一定尺寸、形状的陶瓷板(如图1、图2、图3所示)。
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明：
实施例1
本实施例采用等离子喷涂制备Al2O3陶瓷板。准备尺寸为300mm×200mm×20mm(长×宽×高)长方体石墨基体，对基体表面除油并低压喷砂毛化，然后用等离子喷涂工艺在石墨基体上喷涂Al2O3，期间采用断续喷涂工艺，断续喷涂时保证基体表面温升低于150℃，防止陶瓷板与基体过早分离，直至Al2O3层的厚度达到1.8mm，再对Al2O3外表面进行干磨，平整后再用钢锯沿陶瓷与石墨边缘处进行切割，把Al2O3板从石墨基体上分离开，取下Al2O3陶瓷板，然后进行磨削，磨削到尺寸300mm×200mm×1.2mm(长×高×宽)(图1所示)。
实施例2
本实施例采用等离子喷涂制备Al2O3-SiO2陶瓷板。准备尺寸为200mm×200mm×30mm(弧面长×宽×厚)，曲率半径为300mm的圆弧面石墨基体，对基体表面除油并低压喷砂毛化，然后用等离子喷涂工艺在石墨基体上喷涂Al2O3-SiO2，期间采用断续喷涂工艺，保证基体表面温升低于150℃，防止陶瓷板与基体过早分离，直至Al2O3-SiO2层的厚度达到1.6mm，对Al2O3-SiO2外表面进行干磨，符合要求后再用钢锯沿陶瓷与石墨边缘处进行切割，把Al2O3-SiO2弧面板从石墨基体上分离开，取下Al2O3-SiO2陶瓷板，然后进行磨削，磨削到尺寸200mm×200mm×1.0mm(弧面长×高×宽)(图2所示)，用作电子行业特殊条件下的陶瓷基板。
实施例3
本实施例采用等离子喷涂制备Al2O3-TiO2陶瓷板。准备尺寸为200mm×(150mm+150mm)×20mm(弧面长×宽×厚)，内凹面和外凹面曲率半径均为180mm的圆弧面石膏基体，对基体表面除油并低压喷砂毛化，然后用等离子喷涂工艺在石膏基体上喷涂Al2O3-TiO2，期间采用断续喷涂工艺，保证基体表面温升低于150℃，防止陶瓷板与基体过早分离，直至Al2O3-TiO2层的厚度达到6.0mm，对Al2O3-TiO2外表面进行干磨，符合要求后再用钢锯沿陶瓷与石膏边缘处进行切割，把Al2O3-TiO2曲面板从石膏基体上分离开，取下Al2O3-TiO2陶瓷板，然后进行打磨，磨削到尺寸200mm×(150mm+150mm)×5.4mm(弧面长×宽×厚)，内外凹面曲率半径180mm(图3所示)的陶瓷基板。
Claims (6)
1.一种制备大面积陶瓷板的方法，将基体除油后喷砂毛化，采用等离子喷涂工艺在基体上喷涂陶瓷涂层，喷涂完成后取样，得到陶瓷板，其特征在于，所述基体材料为石墨或石膏，等离子喷涂时采用断续喷涂。
2.根据权利要求1所述的一种制备大面积陶瓷板的方法，其特征在于，所述断续喷涂时，保证基体表面温升低于150℃。
3.根据权利要求1所述的一种制备大面积陶瓷板的方法，其特征在于，所述取样操作如下：对表层陶瓷板进行磨削加工，然后将陶瓷板与石墨或石膏基体分离，再对陶瓷板进行后续机械加工。
4.根据权利要求1或2所述的一种制备大面积陶瓷板的方法，其特征在于，所述等离子喷涂所用的材料包括Al2O3、Cr2O3、TiO2、Al2O3-TiO2、Al2O3-SiO2、ZrO2、MoSi2。
5.根据权利要求1所述的一种制备大面积陶瓷板的方法，其特征在于，所述陶瓷板为平面板或曲面板。
6.根据权利要求1所述的一种制备大面积陶瓷板的方法，其特征在于，所述方法制备的陶瓷板最大投影面积不少于10000mm2。
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