CN108117381A

CN108117381A - 一种惰性复合承烧板及其制备方法

Info

Publication number: CN108117381A
Application number: CN201711416034.9A
Authority: CN
Inventors: 王立平; 王理达
Original assignee: JIANGSU SANHENG HI-TECH KILN FUMITURE CO LTD
Current assignee: JIANGSU SANHENG HI-TECH KILN FUMITURE CO LTD
Priority date: 2017-12-25
Filing date: 2017-12-25
Publication date: 2018-06-05

Abstract

本发明公开了一种惰性复合承烧板，由下往上依次是氧化铝层、碳化硅层、氧化铝层、氧化铝及氧化锆混合层和氧化锆层的五层结构复合板。同时，本发明还公开了上述承烧板的制备方法。本发明与传统技术相比，在充分掌握承烧板使用环境要求及产生损坏的主要原因基础上，通过氧化铝及氧化锆混合层过渡层的设置，改进优化颗粒级配及制造工艺，提高了复合承烧板各层间的结合强度，比较有效反映出复合承烧板的隔离功能，并延长了复合承烧板的使用寿命，降低使用单位的制造成本。

Description

一种惰性复合承烧板及其制备方法

技术领域

本发明属于耐火窑具制备领域，具体涉及一种惰性复合承烧板及其制备方法。

背景技术

复合承烧板是电子元件烧结的承载窑具，一般以碳化硅为中间层、氧化铝为包裹层的复合结构。以磁性材料为代表的电子元件中含有铁、氧、锰、锌等元素，在高温烧结时与硅、铝等元素较易产生反应，造成对磁性材料污染。故对窑炉的气氛要求很高，最常用的方法是在承烧板上铺一层氧化锆垫板，氧化锆稳定性及惰性能起到很好的隔离作用。但锆板的成本比较高，对使用单位的生产成本有较大的影响。另外中国专利：CN200820088727.X公开一种纳米氧化锆增强增韧复合承烧板，是三明治承烧板的上表面上均匀喷涂有氧化锆喷涂层，涂层的厚度为0.3-0.5mm。由于涂层薄，涂层附在三明治承烧板表面密度低，气孔率高，不能满足隔离要求高的电子元件的要求。如果在三明治承烧板上直接复合氧化锆材料，就要解决由于氧化锆材料与氧化铝材料由于线膨胀系数差异出现脱落或开裂的问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种惰性复合承烧板。

本发明的另一目的在于提供上述承烧板的制备方法。

技术方案：为了达到上述发明目的，本发明具体是这样来实现的：一种惰性复合承烧板，其特征在于，由下往上依次是氧化铝层、碳化硅层、氧化铝层、氧化铝及氧化锆混合层和氧化锆层的五层结构复合板。

一种优选的方案，所述承烧板各层包括以下质量百分比的组分，氧化铝层：刚玉24~60目30~50%、刚玉60~100目20~40%、刚玉325目5~20%、高岭土<200目0.5~10%；碳化硅层：碳化硅16~36目30~50%、碳化硅60~100目20~40%、碳化硅325目5~20%、高岭土<200目1~10%；氧化铝及氧化锆混合层：刚玉24~60目10~30%、刚玉60~100目10~30%、刚玉325目5~20%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆24~60目3~20%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆60-100目5~20%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆325目5~20%、高岭土<200目1~10%；氧化锆层：钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆24~60目20~50%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆60~100目20~40%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆325目10~40%、高岭土<200目1~5%。

制备上述惰性复合承烧板的方法，先将各层料按各自组份原料的质量百分比进行均质混料，困料备用；成型时在模具中依次进行均匀布料，然后在大吨位压机上进行成型压制；压制后得到的坯体依次送入不同阶梯温度段的烘房烘干处理；经干燥后的坯体进行高温烧成，烧成温度控制在1450~1550℃，烧成周期为30~60h。

本发明关键在于解决氧化锆、氧化铝两种不同材质线膨胀系数之间的匹配问题，并解决氧化锆层在三明治复合承烧板表面的烧成制度的适应性问题，解决现有技术中在使用过程中发生的氧化锆层的脱落和开裂问题。

有益效果：本发明与传统技术相比，在充分掌握承烧板使用环境要求及产生损坏的主要原因基础上，通过氧化铝及氧化锆混合层过渡层的设置，改进优化颗粒级配及制造工艺，提高了复合承烧板各层间的结合强度，比较有效反映出复合承烧板的隔离功能，并延长了复合承烧板的使用寿命，降低使用单位的制造成本。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

一种惰性复合承烧板，由下往上依次是氧化铝层1、碳化硅层2、氧化铝层1、氧化铝及氧化锆混合层3和氧化锆层4的五层结构复合板，所述承烧板各层各组份原料的质量百分比为，氧化铝层：刚玉24~60目30%、刚玉60~100目40%、刚玉325目20%、高岭土10%；碳化硅层：碳化硅16~36目30%、碳化硅60~100目40%、碳化硅325目20%、高岭土10%；氧化铝及氧化锆混合层：刚玉24~60目10%、刚玉60~100目30%、刚玉325目10%，钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆24~60目20%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆60~100目10%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆325目10%、高岭土10%；钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆24~60目20%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆60~100目40%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆325目35%、高岭土5%；先将氧化铝层料、碳化硅层料分别按组份的质量百分比要求在混料机中进行混料3~4小时，混料均匀后下料堆放，困料24~36小时后备用；另将氧化铝及氧化锆混合层料按组份的质量百分比要求在混料机中进行混料4~6小时，混料均匀后下料堆放，困料24~48小时后备用；再将氧化锆层料按组份的质量百分比要求在混料机中进行混料8~10小时，混料均匀后下料堆放，困料24~48小时后备用；在备好的模具内按层次分批次进行布料，要求刮料到位，布料均匀，在大吨位压机上按层次分不同阶段压制力加压成型，压制后经过不同阶梯温度段分段干燥，得干燥坯件备烧；经1450~1550℃的高温窑炉烧成30~60小时制得。经过使用单位的应用认证，本承烧板在窑炉中使用达到100次以上，不发生开裂和脱落，具有良好的惰性隔离性能和较长的使用寿命。

实施例2：

一种惰性复合承烧板，由下往上依次是氧化铝层1、碳化硅层2、氧化铝层1、氧化铝及氧化锆混合层3和氧化锆层4的五层结构复合板，所述承烧板各层各组份原料的质量百分比为，氧化铝层：刚玉24~60目45%、刚玉60~100目38%、刚玉325目12%、高岭土5%；碳化硅层：碳化硅16~36目42%、碳化硅60~100目36%、碳化硅325目15%、高岭土7%；氧化铝及氧化锆混合层：刚玉24~60目22%、刚玉60~100目18%、刚玉325目12%，钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆24~60目8%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆60~100目20%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆325目15%、高岭土5%；钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆24~60目30%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆60~100目25%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆325目40%、高岭土5%；制造方法参照实施例1。经过使用单位的应用认证，本发明承烧板在窑炉中使用达到140次以上，不发生开裂和脱落，具有良好的惰性隔离性能和较长的使用寿命。

实施例3：

一种惰性复合承烧板，由下往上依次是氧化铝层1、碳化硅层2、氧化铝层1、氧化铝及氧化锆混合层3和氧化锆层4的五层结构复合板，所述承烧板各层各组份原料的质量百分比为，氧化铝层：刚玉24~60目50%、刚玉60~100目37%、刚玉325目5%、高岭土8%；碳化硅层：碳化硅16~36目50%、碳化硅60~100目20%、碳化硅325目20%、高岭土10%；氧化铝及氧化锆混合层：刚玉24~60目30%、刚玉60~100目10%、刚玉325目20%，钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆24~60目3%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆60~100目12%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆325目20%、高岭土5%；钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆24~60目40%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆60~100目20%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆325目39%、高岭土1%；；制造方法参照实施例1。经过使用单位的应用认证，本发明承烧板在窑炉中使用达到120次以上，不发生开裂和脱落，具有良好的惰性隔离性能和较长的使用寿命。

实施例4：

一种惰性复合承烧板，由下往上依次是氧化铝层1、碳化硅层2、氧化铝层1、氧化铝及氧化锆混合层3和氧化锆层4的五层结构复合板，所述承烧板各层各组份原料的质量百分比为，氧化铝层：刚玉24~60目42%、刚玉60~100目40%、刚玉325目17.5%、高岭土0.5%；碳化硅层：碳化硅16~36目50%、碳化硅60~100目29%、碳化硅325目20%、高岭土1%；氧化铝及氧化锆混合层：刚玉24~60目25%、刚玉60~100目30%、刚玉325目5%，钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆24~60目20%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆60~100目5%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆325目14%、高岭土1%；钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆24~60目50%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆60~100目35%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆325目10%、高岭土5%；；制造方法参照实施例1。经过使用单位的应用认证，本发明承烧板在窑炉中使用达到125次以上，不发生开裂和脱落，具有良好的惰性隔离性能和较长的使用寿命。

实施例5：

一种惰性复合承烧板，由下往上依次是氧化铝层1、碳化硅层2、氧化铝层1、氧化铝及氧化锆混合层3和氧化锆层4的五层结构复合板，所述承烧板各层各组份原料的质量百分比为，氧化铝层：刚玉24~60目50%、刚玉60~100目20%、刚玉325目20%、高岭土10%；碳化硅层：碳化硅16~36目50%、碳化硅60~100目35%、碳化硅325目5%、高岭土10%；氧化铝及氧化锆混合层：刚玉24~60目28%、刚玉60~100目25%、刚玉325目8%，钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆24~60目12%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆60~100目14%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆325目5%、高岭土8%；钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆24~60目50%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆60~100目22%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆325目25%、高岭土3%；；制造方法参照实施例1。经过使用单位的应用认证，本发明承烧板在窑炉中使用达到135次以上，不发生开裂和脱落，具有良好的惰性隔离性能和较长的使用寿命。

Claims

1.一种惰性复合承烧板，其特征在于，由下往上依次是氧化铝层、碳化硅层、氧化铝层、氧化铝及氧化锆混合层和氧化锆层的五层结构复合板。

2.根据权利要求1所述的惰性复合承烧板，其特征在于所述承烧板各层包括以下质量百分比的组分，氧化铝层：刚玉24~60目30~50%、刚玉60~100目20~40%、刚玉325目5~20%、高岭土<200目0.5~10%；碳化硅层：碳化硅16~36目30~50%、碳化硅60~100目20~40%、碳化硅325目5~20%、高岭土<200目1~10%；氧化铝及氧化锆混合层：刚玉24~60目10~30%、刚玉60~100目10~30%、刚玉325目5~20%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆24~60目3~20%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆60-100目5~20%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆325目5~20%、高岭土<200目1~10%；氧化锆层：钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆24~60目20~50%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆60~100目20~40%、钙稳定氧化锆或钇稳定氧化锆325目10~40%、高岭土<200目1~5%。

3.制备权利要求1或2所述惰性复合承烧板的方法，其特征在于，先将各层料按各自组份原料的质量百分比进行均质混料，困料备用；成型时在模具中依次进行均匀布料，然后在大吨位压机上进行成型压制；压制后得到的坯体依次送入不同阶梯温度段的烘房烘干处理；经干燥后的坯体进行高温烧成，烧成温度控制在1450~1550℃，烧成周期为30~60h。