CN109279878A - 一种电子元器件烧结用氧化锆涂层匣钵及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种电子元器件烧结用氧化锆涂层匣钵，包括氧化铝基体、氧化锆涂层，氧化铝基体包括以下重量份数的组份，粗粒度为0.2‑0.5mm的电熔白刚玉10％‑30％，粒度为0.1‑0.2mm的电熔莫来石10％‑30％，200目电熔莫来石细粉10％‑30％，高纯氧化铝微粉10％‑20％，有机结合剂0.1％‑1％；氧化锆涂层包括以下重量份数的组份，80目氧化钇稳定氧化锆粉10％‑30％，150目氧化钙稳定氧化锆粉10％‑30％，150目氧化钇稳定氧化锆粉10％‑30％，325目氧化钇稳定氧化锆粉10％‑30％。本发明还涉及一种电子元器件烧结用氧化锆涂层匣钵的制备方法，对氧化锆涂层进行喷涂的设备采用国内最先进的大气等离子喷涂设备，使得制备的氧化锆涂层致密、抗剥落，延长了涂层的使用寿命。

Description

一种电子元器件烧结用氧化锆涂层匣钵及其制备方法

技术领域

本发明涉及耐火材料领域，具体地说是一种电子元器件烧结用氧化锆涂层匣钵及其制备方法。

背景技术

氧化锆具有折射率大、熔点高、耐蚀性强等优点，故一般用于匣钵的烧制，氧化锆有单斜、四方、立方相三种晶体形态，但常温下氧化锆只以单斜相出现，加热到1100℃左右转变为四方相，加热到更高温度会转化为立方相。由于在单斜相向四方相转变的时候会产生较大的体积变化，冷却的时候又会向相反的方向发生较大的体积变化，容易造成产品的开裂，限制了纯氧化锆在高温领域的应用。但是添加稳定剂以后，四方相可以在常温下稳定，因此在加热以后不会发生体积的突变，大大拓展了氧化锆在陶瓷烧制中的应用范围。

在烧制陶瓷器过程中，为防止气体及有害物质对坯体、釉面的破坏及污损，将陶瓷器和坯体放置在耐火材料制成的容器中焙烧，这种容器就是匣钵。使用匣钵烧制陶瓷器，不仅可提高装烧量、保护制品不致粘结、提高成品率，而且匣钵还具有一定的导热性和热稳定性，可保证陶瓷质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种电子元器件烧结用氧化锆涂层匣钵及其制备方法，采用了新的涂层制备工艺，利用APS喷涂设备对基体材料进行喷涂作业，使得喷涂层永不剥落，延长了涂层的使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种电子元器件烧结用氧化锆涂层匣钵，包括氧化铝基体、氧化锆涂层，氧化铝基体包括以下重量份数的组份，粗粒度为0.2-0.5mm的电熔白刚玉10％-30％，粒度为0.1-0.2mm的电熔莫来石10％-30％，200目电熔莫来石细粉10％-30％，高纯氧化铝微粉10％-20％，有机结合剂0.1％-1％；氧化锆涂层包括以下重量份数的组份，80目氧化钇稳定氧化锆粉10％-30％，150目氧化钙稳定氧化锆粉10％-30％，150目氧化钇稳定氧化锆粉10％-30％，325目氧化钇稳定氧化锆粉10％-30％。

进一步地，所述有机结合剂为PVA溶液。

进一步地，所述一种电子元器件烧结用氧化锆涂层匣钵的制备方法，包括以下步骤：

(1)配料混炼：

氧化铝基体制备：

将200目电熔莫来石细粉10％-30％、高纯氧化铝微粉10％-30％放入双锥混料机中，加入氧化锆研磨球，以球料比1：1进行干混，干混15分钟，然后取粗粒度为0.2-0.5mm的电熔白刚玉10％-40％、粒度为0.1-0.2mm的电熔莫来石10％-40％倒入轮碾机中搅拌10分钟后，加入有机结合剂0.1％-1％再搅拌10分钟，最后加入预先干混好的细粉，再次混合15分钟，然后放入不锈钢盛料桶中备用。

氧化锆涂层制备：

取80目氧化钇稳定氧化锆粉10％-30％、150目氧化钙稳定氧化锆粉10％-30％、150目氧化钇稳定氧化锆粉10％-40％、325目氧化钇稳定氧化锆粉10％-30％、放入双锥混料机中，加入氧化锆研磨球，以球料比1：1进行干混，干混15分钟，将混合好的喷涂料放入不锈钢料桶中备用。

(2)基体成型：将制备好的氧化铝基体，放入特制的钢模中，以150Mpa的成型压力，压制成型。

(3)干燥：将压制后的坯体放入干燥箱中，在150℃的温度环境下干燥12小时。

(4)烧结：将干燥后的生坯放入间歇式高温升降炉中，以1400-1700℃的温度烧结。

(5)涂层制备：将氧化铝基体整齐地摆放在工作台上，将制备好的氧化锆涂层通过大气等离子APS喷涂设备，均匀致密的喷涂在氧化铝基体表面。

本发明有益效果：

(1)氧化铝基体的组份主要为电熔白刚玉和电熔莫来石，电熔白刚玉和电熔莫来石的纯度很高，对被烧结的电容器陶瓷有着很好的保护作用；

(2)采用高纯氧化铝微粉作为基体材料，使得匣钵本体能在低温的环境下进行烧结，并增强基体的结构强度；

(3)高纯氧化铝微粉能够提高氧化铝基体的热震性能；

(4)对氧化锆涂层进行喷涂的设备采用国内最先进的大气等离子喷涂设备，使得制备的氧化锆涂层致密、抗剥落，并且能够很好的隔绝氧化铝基体中的游离硅，减少游离硅对电容器陶瓷的影响。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

(1)配料混炼：

氧化铝基体制备：

首先将200目电熔莫来石细粉20％、高纯氧化铝微粉20％，放入双锥混料机中，加入氧化锆研磨球，以球料比1：1进行干混，干混15分钟，然后取粗粒度为0.2-0.5mm的电熔白刚玉30％、粒度为0.1-0.2mm的电熔莫来石30％，倒入轮碾机中搅拌10分钟后，加入有机结合剂0.5％再搅拌10分钟，最后加入预先干混好的细粉，再次混合15分钟，然后放入不锈钢盛料桶陈腐；

氧化锆涂层制备：

取80目氧化钇稳定氧化锆粉30％、150目氧化钙稳定氧化锆粉10％、150目氧化钇稳定氧化锆粉30％、325目氧化钇稳定氧化锆粉30％、放入双锥混料机中，加入氧化锆研磨球，以球料比1：1进行干混，干混15分钟，将混合好的喷涂料放入不锈钢料桶中备用。

(2)基体成型：将制备好的氧化铝基体，放入特制的钢模中，以100Mpa的成型压力，压制成型。

(3)干燥：将压制后的坯体放入干燥箱中，在150℃的温度环境下干燥12小时。

(4)烧结：将干燥后的生坯放入间歇式高温升降炉中，以1500℃的温度烧结。

(5)涂层制备：将氧化铝基体整齐地摆放在工作台上，将制备好的氧化锆涂层通过大气等离子APS喷涂设备，均匀致密的喷涂在氧化铝基体表面。

实施例2：

实施例2与实施例1的区别在于：200目电熔莫来石细粉25％、0.2-0.5mm的电熔白刚玉为20％、0.1-0.2mm的电熔莫来石为35％；80目氧化钇稳定氧化锆粉为20％、150目氧化钙稳定氧化锆粉为20％，压制成型压力为150Mpa，烧成温度为1550℃。

实施例3：

实施例3与实施例1的区别在于：200目电熔莫来石细粉30％、高纯氧化铝微粉为10％；80目氧化钇稳定氧化锆粉为20％、150目氧化钙稳定氧化锆粉为15％、150目氧化钇稳定氧化锆粉35％，压制成型压力为130Mpa，烧成温度为1530℃。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (3)

1.一种电子元器件烧结用氧化锆涂层匣钵，包括氧化铝基体、氧化锆涂层，其特征是：氧化铝基体包括以下重量份数的组份，粗粒度为0.2-0.5mm的电熔白刚玉10％-30％，粒度为0.1-0.2mm的电熔莫来石10％-30％，200目电熔莫来石细粉10％-30％，高纯氧化铝微粉10％-20％，有机结合剂0.1％-1％；氧化锆涂层包括以下重量份数的组份，80目氧化钇稳定氧化锆粉10％-30％，150目氧化钙稳定氧化锆粉10％-30％，150目氧化钇稳定氧化锆粉10％-30％，325目氧化钇稳定氧化锆粉10％-30％。

2.根据权利要求1所述的一种电子元器件烧结用氧化锆涂层匣钵，其特征是：所述有机结合剂为PVA溶液。

3.一种电子元器件烧结用氧化锆涂层匣钵的制备方法，其特征是，它包括以下步骤：

(1)配料混炼：

氧化铝基体制备：

将200目电熔莫来石细粉10％-30％、高纯氧化铝微粉10％-30％放入双锥混料机中，加入氧化锆研磨球，以球料比1：1进行干混，干混15分钟，然后取粗粒度为0.2-0.5mm的电熔白刚玉10％-40％、粒度为0.1-0.2mm的电熔莫来石10％-40％倒入轮碾机中搅拌10分钟后，加入有机结合剂0.1％-1％再搅拌10分钟，最后加入预先干混好的细粉，再次混合15分钟，然后放入不锈钢盛料桶中备用。

氧化锆涂层制备：

取80目氧化钇稳定氧化锆粉10％-30％、150目氧化钙稳定氧化锆粉10％-30％、150目氧化钇稳定氧化锆粉10％-40％、325目氧化钇稳定氧化锆粉10％-30％、放入双锥混料机中，加入氧化锆研磨球，以球料比1：1进行干混，干混15分钟，将混合好的喷涂料放入不锈钢料桶中备用。

(2)基体成型：将制备好的氧化铝基体，放入特制的钢模中，以150Mpa的成型压力，压制成型。

(3)干燥：将压制后的坯体放入干燥箱中，在150℃的温度环境下干燥12小时。

(4)烧结：将干燥后的生坯放入间歇式高温升降炉中，以1400-1700℃的温度烧结。

(5)涂层制备：将氧化铝基体整齐地摆放在工作台上，将制备好的氧化锆涂层通过大气等离子APS喷涂设备，均匀致密的喷涂在氧化铝基体表面。