CN104909746B - 一种MnZn铁氧体烧结用氧化锆陶瓷承烧板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种MnZn铁氧体烧结用氧化锆陶瓷承烧板，包括基体和磁性氧化物涂料，以氧化锆、玻璃烧结助剂、钾长石、氧化钙、氧化钇和电熔莫来石作为主要原料，同时，添加了氧化铝微粉、碳化硅、氮化铝、铜纳米颗粒、硅酸锆溶胶、表面活性剂和碳纳米管等添加剂，进一步优化了基板的物化性能，氧化锆和氧化铁溶胶的复合使用制备涂料，最大程度的隔绝了磁性氧化物与基板的反应；本申请的陶瓷承烧板常温耐压强度达到64Mpa以上，显气孔率28％以上，体积密度为2.9g/cm3以上。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷承烧板领域，特别涉及MnZn铁氧体烧结用氧化锆陶瓷承烧板。
背景技术
承烧板是承放烧结电子元器件的载体，它的质量与性能的好坏，对烧成制品的质量、产量、能耗、成本等有直接的影响。使用过程中，承烧板不但要承受电子元件高温烧结温度以及承烧产品所带来的压力，而且要经受反复的冷热循环，因此要求具有耐高温，机械强度高，化学性能稳定，抗热震稳定性好，使用寿命长等特点。
MnZn铁氧体是电子行业常用的芯材烧结体，在其制备过程中，通过是将坯体放在承烧板上进行烧结。现在常见的承烧板材料一般为氧化铝，不过在高温烧结过程中，MnZn铁氧体中的氧化物成分容易与承烧板发生化学反应，从而影响承烧板的使用寿命以及降低磁芯的纯度。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，研制出一种耐高温、使用寿命长的MnZn铁氧体烧结用氧化锆陶瓷承烧板：
一种MnZn铁氧体烧结用氧化锆陶瓷承烧板，包括基体和磁性氧化物涂料，
所述基体由以下组分及其重量份制成：
20-40份氧化锆、
20-30份玻璃烧结助剂、
9-25份钾长石、
9-25份氧化钙、
5-10份氧化钇、
5-10份电熔莫来石、
1-8份氧化铝微粉、
1-8份碳化硅、
1-8份氮化铝、
1-8份铜纳米颗粒、
1-8份硅酸锆溶胶、
1-8份表面活性剂、
1-8份碳纳米管；
所述磁性氧化物涂料由以下组分及其重量份制成：
100-150份水，10-30份氧化锆溶胶，5-10份四氧化三铁纳米溶胶和1-8份PVP。
作为优选，氧化锆的粒度为1-10微米。
作为优选，四氧化三铁纳米溶胶的粒径为5-90纳米。
作为优选，所述表面活性剂为PVA。
作为优选，所述磁性氧化物涂料由以下组分及其重量份制成：120份水、28份氧化锆溶胶，8份四氧化三铁纳米溶胶和6份PVP。
作为优选，所述基体由以下组分及其重量份制成：
30份氧化锆、
25份玻璃烧结助剂、
18份钾长石、
18份氧化钙、
8份氧化钇、
8份电熔莫来石、
6份氧化铝微粉、
6份碳化硅、
6份氮化铝、
6份铜纳米颗粒、
6份硅酸锆溶胶、
6份表面活性剂、
6份碳纳米管。
所述MnZn铁氧体烧结用氧化锆陶瓷承烧板，包括如下制备步骤：
(1)制备基板：将基板原料按比例配合好后混合均匀形成粉料，经过混料后在80Mpa下压制成基板坯体，烘干，在850℃下烧结2小时，得到基板；
(2)将涂料原料按比例配合好后得到涂料；
(3)将涂料在基板表面进行喷涂，干燥后，在1450℃下烧结2小时，即可。
本发明的有益效果：
(1)采用基板+涂料层的结构，不仅保留了基板的耐火性能，还通过涂料有效的降低了MnZn铁氧体对于基板的污染。
(2)具体就基板材料来说，氧化锆是主料，而钾长石在作为主料的同时，还能够提高基板的烧结性能，降低烧结温度，同时，特别选择玻璃烧结助剂，可以降低烧结的温度，提高基板的耐火性能；而氧化钇能够增韧氧化锆、氮化铝和铜纳米颗粒增韧了基板的耐火性能，通过添加电熔莫来石，提高了基板的抗压强度；通过综合使用硅酸锆溶胶和表面活性剂，提高了各原料的混合均匀程度；而碳纳米管使得基板更为轻质，同时也能提高基板的韧性。而氧化锆和氧化铁溶胶的复合使用，最大程度的隔绝了磁性氧化物与基板的反应；同时，为了进一步提高氧化锆为主材的承烧板的性能，本发明通过添加铜纳米颗粒以及碳纳米管，不仅提高承烧板的热震性能，同时还改观了氧化锆承烧板热导性能不佳的不足。
具体实施方式
下面结合具体的实施例，并参照数据进一步详细描述本发明。应理解，这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。
实施例1：
一种MnZn铁氧体烧结用氧化锆陶瓷承烧板，包括基体和磁性氧化物涂料，
所述基体由以下组分及其重量份制成：
30份氧化锆、
25份玻璃烧结助剂、
18份钾长石、
18份氧化钙、
8份氧化钇、
8份电熔莫来石、
6份氧化铝微粉、
6份碳化硅、
6份氮化铝、
6份铜纳米颗粒、
6份硅酸锆溶胶、
6份表面活性剂、
6份碳纳米管；
所述磁性氧化物涂料由以下组分及其重量份制成：
120份水、28份氧化锆溶胶，8份四氧化三铁纳米溶胶和6份PVP；
氧化锆的粒度为8微米；
四氧化三铁纳米溶胶的粒径为50纳米；
所述表面活性剂为PVA；
所述MnZn铁氧体烧结用氧化锆陶瓷承烧板，包括如下制备步骤：
(1)制备基板：将基板原料按比例配合好后混合均匀形成粉料，经过混料后在80Mpa下压制成基板坯体，烘干，在850℃下烧结2小时，得到基板；
(2)将涂料原料按比例配合好后得到涂料；
(3)将涂料在基板表面进行喷涂，干燥后，在1450℃下烧结2小时，即可；
所述陶瓷承烧板涂层厚度为1mm。
实施例2：
一种MnZn铁氧体烧结用氧化锆陶瓷承烧板，包括基体和磁性氧化物涂料，
所述基体由以下组分及其重量份制成：
35份氧化锆、
26份玻璃烧结助剂、
16份钾长石、
18份氧化钙、
6份氧化钇、
6份电熔莫来石、
6份氧化铝微粉、
6份碳化硅、
6份氮化铝、
6份铜纳米颗粒、
6份硅酸锆溶胶、
6份表面活性剂、
6份碳纳米管；
所述磁性氧化物涂料由以下组分及其重量份制成：
136份水、26份氧化锆溶胶，8份四氧化三铁纳米溶胶和1份PVP；
氧化锆的粒度为7微米；
四氧化三铁纳米溶胶的粒径为40纳米；
所述表面活性剂为PVA；
所述MnZn铁氧体烧结用氧化锆陶瓷承烧板，包括如下制备步骤：
(1)制备基板：将基板原料按比例配合好后混合均匀形成粉料，经过混料后在80Mpa下压制成基板坯体，烘干，在850℃下烧结2小时，得到基板；
(2)将涂料原料按比例配合好后得到涂料；
(3)将涂料在基板表面进行喷涂，干燥后，在1450℃下烧结2小时，即可；
所述陶瓷承烧板涂层厚度为1mm。
实施例3：
一种MnZn铁氧体烧结用氧化锆陶瓷承烧板，包括基体和磁性氧化物涂料，
所述基体由以下组分及其重量份制成：
39份氧化锆、
26份玻璃烧结助剂、
18份钾长石、
18份氧化钙、
6份氧化钇、
6份电熔莫来石、
6份氧化铝微粉、
3份碳化硅、
6份氮化铝、
3份铜纳米颗粒、
6份硅酸锆溶胶、
6份表面活性剂、
3份碳纳米管；
所述磁性氧化物涂料由以下组分及其重量份制成：
136份水、26份氧化锆溶胶，8份四氧化三铁纳米溶胶和1份PVP；
氧化锆的粒度为9微米；
四氧化三铁纳米溶胶的粒径为70纳米；
所述表面活性剂为PVA；
所述MnZn铁氧体烧结用氧化锆陶瓷承烧板，包括如下制备步骤：
(1)制备基板：将基板原料按比例配合好后混合均匀形成粉料，经过混料后在80Mpa下压制成基板坯体，烘干，在850℃下烧结2小时，得到基板；
(2)将涂料原料按比例配合好后得到涂料；
(3)将涂料在基板表面进行喷涂，干燥后，在1450℃下烧结2小时，即可；
所述陶瓷承烧板涂层厚度为1mm。
实施例4：
一种MnZn铁氧体烧结用氧化锆陶瓷承烧板，包括基体和磁性氧化物涂料，
所述基体由以下组分及其重量份制成：
39份氧化锆、
28份玻璃烧结助剂、
16份钾长石、
16份氧化钙、
6份氧化钇、
6份电熔莫来石、
3份氧化铝微粉、
6份碳化硅、
6份氮化铝、
6份铜纳米颗粒、
1份硅酸锆溶胶、
6份表面活性剂、
1份碳纳米管；
所述磁性氧化物涂料由以下组分及其重量份制成：
145份水、23份氧化锆溶胶，9份四氧化三铁纳米溶胶和1份PVP；
氧化锆的粒度为7微米；
四氧化三铁纳米溶胶的粒径为90纳米；
所述表面活性剂为PVA；
所述MnZn铁氧体烧结用氧化锆陶瓷承烧板，包括如下制备步骤：
(1)制备基板：将基板原料按比例配合好后混合均匀形成粉料，经过混料后在80Mpa下压制成基板坯体，烘干，在850℃下烧结2小时，得到基板；
(2)将涂料原料按比例配合好后得到涂料；
(3)将涂料在基板表面进行喷涂，干燥后，在1450℃下烧结2小时，即可；
所述陶瓷承烧板涂层厚度为1mm，。
为了说明本发明的技术效果，本发明实施例的物化性能结果统计如下：
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种MnZn铁氧体烧结用氧化锆陶瓷承烧板，其特征在于：包括基体和磁性氧化物涂料，
所述基体由以下组分及其重量份制成：
20-40份氧化锆、
20-30份玻璃烧结助剂、
9-25份钾长石、
9-25份氧化钙、
5-10份氧化钇、
5-10份电熔莫来石、
1-8份氧化铝微粉、
1-8份碳化硅、
1-8份氮化铝、
1-8份铜纳米颗粒、
1-8份硅酸锆溶胶、
1-8份表面活性剂、
1-8份碳纳米管；
所述磁性氧化物涂料由以下组分及其重量份制成：
100-150份水，10-30份氧化锆溶胶，5-10份四氧化三铁纳米溶胶和1-8份PVP。
2.一种如权利要求1所述的MnZn铁氧体烧结用氧化锆陶瓷承烧板，其特征在于：氧化锆的粒度为1-10微米。
3.一种如权利要求1或2所述的MnZn铁氧体烧结用氧化锆陶瓷承烧板，其特征在于：四氧化三铁纳米溶胶的粒径为5-90纳米。
4.一种如权利要求1所述的MnZn铁氧体烧结用氧化锆陶瓷承烧板，其特征在于：所述表面活性剂为PVA。
5.一种如权利要求4所述的MnZn铁氧体烧结用氧化锆陶瓷承烧板，其特征在于：所述磁性氧化物涂料由以下组分及其重量份制成：
120份水、28份氧化锆溶胶，8份四氧化三铁纳米溶胶和6份PVP。
6.一种如权利要求1所述的MnZn铁氧体烧结用氧化锆陶瓷承烧板，其特征在于：所述基体由以下组分及其重量份制成：
30份氧化锆、
25份玻璃烧结助剂、
18份钾长石、
18份氧化钙、
8份氧化钇、
8份电熔莫来石、
6份氧化铝微粉、
6份碳化硅、
6份氮化铝、
6份铜纳米颗粒、
6份硅酸锆溶胶、
6份表面活性剂、
6份碳纳米管。
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