CN103626480A

CN103626480A - 一种低烧结温度的氧化铝陶瓷及其加工方法

Info

Publication number: CN103626480A
Application number: CN201310647371.4A
Authority: CN
Inventors: 彭知福
Original assignee: XINHUA COUNTY XINTIAN ELECTRONIC CERAMICS Co Ltd
Current assignee: XINHUA COUNTY XINTIAN ELECTRONIC CERAMICS Co Ltd
Priority date: 2013-12-06
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2014-03-12

Abstract

本发明公开了一种低烧结温度的氧化铝陶瓷，所述氧化铝陶瓷具有以下重量百分含量的组分：α-氧化铝92.5～97.5wt%，氧化铜1.0～2.5wt%，二氧化钛2.5～5.0wt%。还公开了一种低烧结温度的氧化铝陶瓷的加工方法。通过用氧化铜和二氧化钛作为氧化铝陶瓷的辅料，降低了该氧化铝陶瓷的烧结温度，减少了生产成本，实现了节能环保。

Description

一种低烧结温度的氧化铝陶瓷及其加工方法

技术领域

本发明涉及电子陶瓷技术领域，特别涉及一种低烧结温度的氧化铝陶瓷及其加工方法。

背景技术

在电子陶瓷工业中，电子陶瓷是传统叫法，实际应称：“氧化物结构陶瓷”，该陶瓷是发展比较早和应用广泛的一类陶瓷材料，一般指熔点高于SiO₂晶体熔点（1730度）的各种简单氧化物陶瓷。如AL₂O₃、MgO、ZrO₂、BeO、ThO₂、TiO₂，或复合氧化物陶瓷，如AL₆Si₂O₁₃（莫来石），MgAL₂O₄（尖晶石），堇青石等。

电子陶瓷是通过对表面、晶界和尺寸结构的控制而最终获得具有新功能的陶瓷。在能源、机械、化工、电子、环保、航天、家用电器、汽车等很多方面可以广泛应用。

氧化铝陶瓷是一类重要的高温结构陶瓷，机械强度高、硬度大、耐腐蚀、耐磨损、电阻率大，广泛应用于电子、化工、机械等领域。95氧化铝陶瓷的生产，具有上百年的历史。而传统的配方就是“硅+钙+铝”的三元配方，其烧结温度一般在1680℃～1720℃。

目前，有许多科研单位及一些大型企业也做过降温研究。如采用加镁、加钛等降温材料，但其烧结温度都在1550℃～1650℃。

通常的氧化铝陶瓷烧结方法具有二种。一种是固相烧结，引入少量MgO，致密化烧结温度取决于氧化铝粉体较轻，比表面积和烧结活性，对于化学合成的高纯超细氧化铝粉，在较低的温度1350℃～1550℃即可达到99.5%的相对密度，但是，这种高纯超细氧化铝粉价格太贵，相当于传统氧化铝粉的10倍以上。第二种烧结方法是液相烧结：根据

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体系，烧结温度可降到1495℃左右，但必须把小料烧成熔块，因此成本相应提高。

综上所述，现有氧化铝陶瓷的烧结温度高，一般在1680℃～1720℃，因此耗电量高，每公斤产品的耗电量为3～4度；成本高，部分生产企业采用高纯超细氧化铝粉试制95瓷，其烧结温度确可降低至1350℃～1550℃，但其高纯超细氧化铝粉市场价格相当于普通氧化铝粉10倍以上。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种低烧结温度的氧化铝陶瓷及其加工方法。所述技术方案如下：

提供了一种低烧结温度的氧化铝陶瓷，所述氧化铝陶瓷具有以下重量百分含量的组分：

α-氧化铝 92.5～97.5wt%，

氧化铜 1.0～2.5wt%，

二氧化钛 2.5～5.0wt%。

进一步地，所述氧化铝陶瓷具有以下重量百分含量的组分：

α-氧化铝 94.5～95.5wt%，

氧化铜 1.25～1.75wt%，

二氧化钛 3.25～3.75wt%。

还提供了一种低烧结温度的氧化铝陶瓷的加工方法，所述加工方法包括以下步骤：

S1，先称取预定量的氧化铜和二氧化钛粉料，将二种粉料混合均匀成氧化铝陶瓷辅料，将所述氧化铝陶瓷辅料在1050℃～1200℃温度下煅烧1～2小时；

S2，将步骤S1中煅烧后的所述氧化铝陶瓷辅料自然冷却至常温，然后研磨至粒径为85～110目；

S3，将经过步骤S2研磨后的所述氧化铝陶瓷辅料加入到预定量的α-氧化铝粉料中，然后球磨成粒径为300～350目的混合氧化铝陶瓷材料。

进一步地，步骤S1中，所述氧化铝陶瓷辅料的煅烧条件是，在1100℃～1150℃温度下煅烧1.2～1.5小时。

进一步地，步骤S2中所述氧化铝陶瓷辅料研磨后的粒径为95～100目，步骤S3中得到的所述混合氧化铝陶瓷材料的粒径为300～325目。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过用氧化铜和二氧化钛作为氧化铝陶瓷的辅料，降低了该氧化铝陶瓷的烧结温度，减少了生产成本，实现了节能环保。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本实施例提供了一种低烧结温度的氧化铝陶瓷，该氧化铝陶瓷具有以下重量百分含量的组分：

α-氧化铝 92.5～97.5wt%，

氧化铜 1.0～2.5wt%，

二氧化钛 2.5～5.0wt%。

其中，α-氧化铝化学分子式为α-Al₂O₃，主要是使用95- Al₂O₃；氧化铜的化学分子式为CuO；二氧化钛化学分子式为TiO₂。

实施例二

α-氧化铝 92.5wt%，

氧化铜 2.5wt%，

二氧化钛 5.0wt%。

实施例三

α-氧化铝 97.5wt%，

氧化铜 1.0wt%，

二氧化钛 2.5wt%。

实施例四

α-氧化铝 94.5～95.5wt%，

氧化铜 1.25～1.75wt%，

二氧化钛 3.25～3.75wt%。

实施例五

α-氧化铝 95.5wt%，

氧化铜 1.25wt%，

二氧化钛 3.25wt%。

实施例六

α-氧化铝 95.0wt%，

氧化铜 1.5wt%，

二氧化钛 3.5wt%。

实施例七

本实施例提供了一种低烧结温度的氧化铝陶瓷的加工方法，该加工方法包括以下步骤：

S1，先称取预定量的氧化铜和二氧化钛粉料，将二种粉料混合均匀成氧化铝陶瓷辅料，将氧化铝陶瓷辅料在1050℃～1200℃温度下煅烧1～2小时。

S2，将步骤S1中煅烧后的氧化铝陶瓷辅料自然冷却至常温，然后研磨至粒径为85～110目。

S3，将经过步骤S2研磨后的氧化铝陶瓷辅料加入到预定量的α-氧化铝粉料中，然后球磨成粒径为300～350目的混合氧化铝陶瓷材料。

其中，步骤S1中预定量的氧化铜和二氧化钛粉料以及步骤S3中预定量的α-氧化铝粉料是实施例一至六中任一实施例所记载的百分比组分。

作为优选的实施方式，步骤S1中，氧化铝陶瓷辅料的煅烧条件是，在1100℃～1150℃温度下煅烧1.2～1.5小时。并且以1125℃条件下煅烧1.25小时为最佳。

步骤S2中氧化铝陶瓷辅料研磨后的粒径为95～100目，步骤S3中得到的所述混合氧化铝陶瓷材料的粒径为300～325目。

本实施例氧化铝陶瓷的加工方法还包括制蜡饼、热压注成型、装坯排蜡、吹灰、装钵、高温烧结、振洗、检验包装等工序，这些工序与现有技术的电子陶瓷加工方法相同，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种低烧结温度的氧化铝陶瓷，其特征在于，所述氧化铝陶瓷具有以下重量百分含量的组分：

α-氧化铝 92.5～97.5wt%，

氧化铜 1.0～2.5wt%，

二氧化钛 2.5～5.0wt%。

2.根据权利要求1所述的低烧结温度的氧化铝陶瓷，其特征在于，所述氧化铝陶瓷具有以下重量百分含量的组分：

α-氧化铝 94.5～95.5wt%，

氧化铜 1.25～1.75wt%，

二氧化钛 3.25～3.75wt%。

3.根据权利要求1或者2所述的一种低烧结温度的氧化铝陶瓷的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的加工方法，其特征在于，步骤S1中，所述氧化铝陶瓷辅料的煅烧条件是，在1100℃～1150℃温度下煅烧1.2～1.5小时。

5.根据权利要求3所述的加工方法，其特征在于，步骤S2中所述氧化铝陶瓷辅料研磨后的粒径为95～100目，步骤S3中得到的所述混合氧化铝陶瓷材料的粒径为320～325目。