CN101819879B - 独石陶瓷管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为独石陶瓷管及其制备方法，解决传统陶瓷管及制作设备笨重，耗能高产品电性能指标和抗外作用力差的问题。陶瓷管的壁内有至少一条轴向内嵌电极，内嵌电极的两端在陶瓷管的两端面上，陶瓷管的内壁或外壁表面上有一条轴向外电极。
Description
技术领域：
本发明与陶瓷管式电容的管体及其制备方法有关。
背景技术：
已有的陶瓷管式电容的管体内壁表面涂烧有一电极，在管体外壁表面涂烧有另一电极，其制作工艺为采用粉体干压式或湿泥真空挤压式工艺制成陶瓷管体后再涂烧内、外壁的电极。这种工艺制作的产品体积大，电性能指标和抗外作用力的性能差，制作设备笨重，投资大，耗能高。
发明内容：
本发明的目的是提供一种制作工艺简单，成本低，产品体积小，电性能指标和抗外作用力的性能好的独石陶瓷管及其制备方法。
本发明是这样实现的：
本发明独石陶瓷管，陶瓷管的壁内有至少一条轴向内嵌电极，内嵌电极的两端在陶瓷管的两端面上，陶瓷管的内壁或外壁表面上有一条轴向外露电极。
独石陶瓷管的制备方法，包括如下步骤：
(1)将薄的柔性陶瓷膜片铺贴于匀涂熔化状石蜡的承印转板面上，
(2)待石蜡冷却后将承印转板放于丝印机定位后，在陶瓷膜片表面印上至少一条内嵌电极，
(3)将承印转板加热，使石蜡处于熔化状态，在芯棒的圆柱体表面上匀涂粘结剂，
(4)将膜片一端从承印转板上揭下，卷绕在芯棒的圆柱体上后继续卷绕，在卷绕行将结束的膜片的另一端匀涂粘结剂后完成卷绕并封贴端头，
(5)将卷绕膜片的芯棒装入真空袋，抽真空后放入等静压机加压，使卷绕膜片的层与层之间排除空气紧密贴合，
(6)将等静压后的芯棒上的卷绕膜片切割成若干段后，从芯棒上取下膜片卷管，
(7)将膜片卷管放于箱式电炉内，升温到陶瓷膜片层与层之间再结晶温度，保温一段时间后自然冷却取出。
将再结晶后的独石陶瓷管表面沿轴向敷设外电极。陶瓷膜片表面印有至少两条有间距的平行内嵌电极。
柔性陶瓷膜片为X7R或NPO膜片。
步骤(7)将膜片卷管立放于烧钵内，再将烧钵放进箱式电炉升温，从升温到100℃开始，每30分钟升温10℃，一直升温到320℃，从此温度开始，每30分钟升温20℃，一直到400℃，从此温度开始，每30分钟升温50℃，到600℃后保温40分钟升温到800℃，保温30分钟升温到1130℃，保温150分钟。
步骤(4)的环境温度为25°±2℃，步骤(7)的再结晶温度为1130℃-1180℃，步骤(1)和步骤(3)中的石蜡温度为30℃-50℃。
本发明的独石陶瓷管轻型化，电性能指标和抗外作用力的能力优于传统陶瓷管体电容或滤波器。其作工艺简单，制作成本低，生产设备体积小，投资少、耗能少。
本发明与其它工艺的根本区别：
1)本发明是先多层卷绕，经烧结后形成独石管状，而其他工艺却是先形成了单层管状之后再行烧结；
2)本发明可在卷绕之前根据产品的性能和质量要求预置电极、耐压以及精确的装配尺寸等，而其他工艺却无法实现；
3)因为本发明所选的是超薄柔性且稳定性及好的、非常单一的X7R(低频)和NPO(高频)膜片材料，再加上如前所述的可调控功能，所以产品的质量和性能指标必然产生数量级水平的提高。综上所述：膜片薄使得比容大；膜片柔性使卷绕自如；材料稳定性好变化率小，即：极限温度下容量变化率可控制在≤±15％。而其他陶瓷管在相同条件下容量变化率则≥20％～80％。
本发明与传统的湿泥真空挤压式工艺生产陶瓷相比有如下优点：
生产工艺因素对产品质量和产品性能的影响
附图说明：
图1为传统真空挤压式陶瓷管生产工艺流程图。
图2为本发明的生产工艺流程图。
图3为本发明的独石陶瓷管的结构图。
具体实施方式：
如图3所示，独石陶瓷管的管壁厚度内有两条轴向内嵌电极1，外壁表面有一条轴向外电极2。
独石陶瓷管的制备工艺如下：
超薄(0.003mm)柔性陶瓷膜片(按图纸要求选用材料X7R或NPO膜片)平铺于玻板，用直尺、美工刀按图纸标尺寸裁切；(2)熔化石蜡40℃±2℃匀涂于承印转板面，膜片铺贴于板面；(3)手持承印转板两端，放入丝印机定位销后，对膜片施印若干平行内嵌电极(钯银E2369)；(4)将承印转板与膜片一并放入电烘箱，在40℃～50℃温度下烘焙25～30分钟取出；(5)在金属芯棒(按图纸尺寸要求选用)圆柱体表面匀涂适量粘结剂(PVA17-88)后，一手持芯棒两端放置在承印转板端头膜片之上，另一手用软质毛刷轻轻将端头的膜片刷附在芯棒圆柱体表面，然后两手轻轻的、均匀的、缓慢的在承印转板上向前搓转芯棒，对膜片进行纯滚动卷绕，在卷绕行将结束的5～10mm停下，将余下的膜片表面匀涂适量粘结剂(PVA17-88)后完成卷绕并封贴；(6)将卷绕棒体疏散装入真空袋抽真空后，将其放入等静压机，当静压力达到30MPa时保压25～30分钟后取出；(7)根据产品长度的要求将刀片等距嵌入刀柄，将卷绕棒体平放在玻板上，然后把刀刃压下并向前将卷绕棒体推转一周；将膜片切割成膜片卷管并脱离芯棒，(8)将膜片卷管立放于烧钵内，再将烧钵放进箱式电炉后开始升温，当炉温达到1140±10％℃时停止升温，在1140℃保温150分钟后关闭电源使其自然冷却后取出，制备外电极。
Claims (6)
1.独石陶瓷管，其特征在于陶瓷管的壁厚内有至少一条轴向内嵌电极，内嵌电极的两端在陶瓷管的两端面上，陶瓷管的内壁或外壁表面上有一条轴向外电极。
2.独石陶瓷管的制备方法，包括如下步骤：
(1)将厚度为0.003mm的柔性陶瓷膜片铺贴于匀涂熔化状石蜡的承印转板面上，
(2)待石蜡冷却后将承印转板放于丝印机定位后，在陶瓷膜片表面印上至少一条内嵌电极，
(3)将承印转板加热，使石蜡处于熔化状态，在芯棒的圆柱体表面上匀涂粘结剂，
(4)将膜片一端从承印转板上揭下，卷绕在芯棒的圆柱体上后继续卷绕，在卷绕行将结束的膜片的另一端匀涂粘结剂后完成卷绕并封贴端头，
(5)将卷绕膜片的芯棒装入真空袋，抽真空后放入等静压机加压，使卷绕膜片的层与层之间排除空气紧密贴合，
(6)将等静压后的芯棒上的卷绕膜片切割成若干段后，从芯棒上取下膜片卷管，
(7)将膜片卷管放于箱式电炉内，升温到陶瓷膜片再结晶温度后再保温一段时间，使其形成独石管体后自然冷却取出。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于将独石陶瓷管表面沿轴向敷设外电极，陶瓷膜片表面印上至少两条有间距的平行内嵌电极。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于柔性陶瓷膜片为X7R或NPO膜片。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于步骤(7)将膜片卷管立放于烧钵内，再将烧钵放进箱式电炉升温，从升温到100℃开始，每30分钟升温10℃，一直升温到320℃，从此温度开始，每30分钟升温20℃，一直到400℃，从此温度开始，每30分钟升温50℃，到600℃保温40分钟升温到800℃，保温30分钟升温到1130℃，保温150分。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于分步骤(4)的环境温度为25°±2℃，步骤(7)的再结晶温度为1130℃-1180℃，步骤(1)和步骤(3)中的石蜡温度为30℃-50℃。
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