CN109400184A - 一种耐急冷热性超薄氧化锆窑具 - Google Patents

一种耐急冷热性超薄氧化锆窑具 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐急冷热性超薄氧化锆窑具，包括超薄氧化锆窑具配方和超薄氧化锆窑具工艺；所述超薄氧化锆窑具配方采用不同粒径尺寸的部分稳定氧化锆粉体:a、b、c与全稳定氧化锆粉体:d依次混合，并添加一定量的聚乙烯醇PVA溶剂:e，经V型混料机混合后过筛，用液压成型机经1T/CM2的压力成型，制备100*100*2mm的氧化锆平板，经过高温1730℃烧结，保温两小时获得的氧化锆窑具；本发明优化配方和工艺，采用0.5mm—0.06mm的电熔部分稳定氧化锆，经合理的颗粒配比，加入0.5mm—0.06mm全稳定氧化锆粉，以及聚乙烯醇PVA溶剂，经过工艺成型、高温烧结为2mm厚度的氧化锆平板，使用寿命长，节约材料成本，无断裂损耗，降低能耗。

Description

一种耐急冷热性超薄氧化锆窑具
技术领域
本发明涉及氧化锆窑具技术设备领域，特别涉及一种耐急冷热性超薄氧化锆窑具。
背景技术
耐磨结构陶瓷在工业民用领域应用日益广泛，通常采用氧化锆平板作为电子陶瓷烧结的载体，由于氧化锆材料的化学稳定性和相变增韧机理，使得其具有耐高温、高强度、高荷重软化点、抗热震稳定性强的特点，并且与烧结体不发生粘接、不发生化学反应，所以，氧化锆平板在电子陶瓷生产领域得到了广泛的应用。
现有技术中，传统市场上运用于电子材料烧结用的氧化锆平板、盒子厚度要求在3.5mm以上，其缺点是材料成本高，能耗大；氧化锆平板的厚度进一步降低时，在使用中易发生断裂，易损耗、寿命短，不能满足长期使用的要求，增加材料成本。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种耐急冷热性超薄氧化锆窑具，针对现有技术中的不足，优化配方和工艺，采用0.5mm—0.06mm的电熔部分稳定氧化锆与全稳定氧化锆混配；使得在保证氧化锆平板性能和质量的前提下，开发厚度更薄的氧化锆烧结窑具，其厚度达到2mm，使用寿命长，与传统氧化锆平板的厚度相比，厚度降低了43％，使用寿命更长，正常使用周数次数达到100次以上；节约材料成本，降低能耗。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种耐急冷热性超薄氧化锆窑具，包括超薄氧化锆窑具配方和超薄氧化锆窑具工艺，其特征在于：
所述超薄氧化锆窑具配方采用不同粒径尺寸的部分稳定氧化锆粉体:a、b、c与全稳定氧化锆粉体:d依次混合，并添加一定量的聚乙烯醇PVA溶剂:e，经V型混料机混合后过筛，用液压成型机经1T/CM2的压力成型，制备100*100*2mm的氧化锆平板，经过高温1730℃烧结，保温两小时获得的氧化锆窑具。
一、所述超薄氧化锆窑具配方为：
二、优选的，所述超薄氧化锆窑具配方为：
三、所述超薄氧化锆窑具工艺为：
1、粒料混配，选用部分稳定氧化锆a、b、c；选用全稳定氧化锆d；在V型混料机内的混合顺序为：d与a混合；混合后再加入b混合；混合后再加入c混合；得到预混料；
2、添加溶剂，在步骤1的预混料内，按照配方用量，加入聚乙烯醇PVA溶剂e；
3、料体混合,延续步骤2，在V型混料机内连续混合均匀，得到混合料体；
4、料体过筛，将步骤3的混合料体通过震动筛过滤，除去杂质，筛下物料为成型料体；
5、压制成型，将步骤4的成型料体，置于成型模具内，用液压成型机经1T/CM2的压力，压制成型为规格100*100*2mm的氧化锆坯板；
6、高温烧结，将步骤5中的氧化锆坯板装入烧结炉内，在高温1730℃条件下，烧结成型；
7、保温固化，在步骤6的烧结温度达到1730℃后，烧结炉保温两小时，冷却后，出炉获得超薄氧化锆窑具；
8、氧化锆窑具，将步骤7的氧化锆具进行修整，检验，入库；得到抗热震性能优异，能烧结电子原件性能参数稳定的产品。
本发明的工作原理为：本发明的氧化锆窑具原材料采用0.5—0.06mm的电熔部分稳定氧化锆，经优选的、合理的颗粒配比与混配，加入一定量的全稳定氧化锆粉，全稳定氧化锆粉的粒径选用0.5—0.06mm，加入一定比例聚乙烯醇PVA溶剂，经V型混料机混合后过筛，用液压成型机经1T/CM2的压力成型规格100*100*2mm的氧化锆板，经高温1730°烧结，保温两小时获得的氧化锆板，抗热震性能优异，能烧结电子原件性能参数稳定。
通过上述技术方案，本发明技术方案的有益效果是：优化配方和工艺，采用0.5mm—0.06mm的电熔部分稳定氧化锆，经合理的颗粒配比，加入一定量的0.5mm—0.06mm全稳定氧化锆粉，加入一定比例聚乙烯醇PVA溶剂，经过设定工艺成型为2mm厚度的氧化锆，经高温烧结，得到氧化锆平板，与传统氧化锆平板的厚度相比，厚度降低了43％以上，使用寿命更长，正常使用周数次数达到100次以上；节约材料成本，无断裂损耗，降低能耗；抗热震性能优异，能烧结电子原件性能参数稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所公开的一种耐急冷热性超薄氧化锆窑具工艺流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据图1，本发明提供了一种耐急冷热性超薄氧化锆窑具，包括超薄氧化锆窑具配方和超薄氧化锆窑具工艺。
所述超薄氧化锆窑具配方采用不同粒径尺寸的部分稳定氧化锆粉体:a、b、c与全稳定氧化锆粉体:d依次混合，并添加一定量的聚乙烯醇PVA溶剂:e，经V型混料机混合后过筛，用液压成型机经1T/CM2的压力成型，制备100*100*2mm的氧化锆平板，经过高温1730℃烧结，保温两小时获得的氧化锆窑具。
一、所述超薄氧化锆窑具配方为：
二、所述超薄氧化锆窑具优选配方为：
三、所述超薄氧化锆窑具工艺为：
1、粒料混配，选用部分稳定氧化锆a、b、c；选用全稳定氧化锆d；在V型混料机内的混合顺序为：d与a混合；混合后再加入b混合；混合后再加入c混合；得到预混料；
2、添加溶剂，在步骤1的预混料内，按照配方用量，加入聚乙烯醇PVA溶剂e；
3、料体混合,延续步骤2，在V型混料机内连续混合均匀，得到混合料体；
4、料体过筛，将步骤3的混合料体通过震动筛过滤，除去杂质，筛下物料为成型料体；
5、压制成型，将步骤4的成型料体，置于成型模具内，用液压成型机经1T/CM2的压力，压制成型为规格100*100*2mm的氧化锆坯板；
6、高温烧结，将步骤5中的氧化锆坯板装入烧结炉内，在高温1730℃条件下，烧结成型；
7、保温固化，在步骤6的烧结温度达到1730℃后，烧结炉保温两小时，冷却后，出炉获得超薄氧化锆窑具；
8、氧化锆窑具，将步骤7的氧化锆具进行修整，检验，入库；得到抗热震性能优异，能烧结电子原件性能参数稳定的产品。
本发明的具体实施操作步骤是：氧化锆窑具原材料采用0.5—0.06mm的电熔部分稳定氧化锆，经合理的颗粒配比，加入一定量的全稳定氧化锆粉。全稳定氧化锆粉的粒径选用0.5—0.06mm，加入一定比例的聚乙烯醇PVA溶剂，经V型混料机混合后过筛，用液压成型机经1T/CM2的压力成型规格100*100*2mm的氧化锆板，经推板窑1380°烧结循环测试，各组份的测试数据如下表：
综上所述，在相同的工艺流程条件下，经推板窑1380°烧结循环测试，配料3号样的配比与参数的使用寿命最长，达到110次，可以满足生产要求，降低材料成本，节约能耗。
通过上述具体实施例，本发明的有益效果是：优化配方和工艺，采用0.5mm—0.06mm的电熔部分稳定氧化锆，经合理的颗粒配比，加入一定量的0.5mm—0.06mm全稳定氧化锆粉，加入一定比例聚乙烯醇PVA溶剂，经过设定工艺成型为2mm厚度的氧化锆，经高温烧结，得到氧化锆平板，与传统氧化锆平板的厚度相比，厚度降低了43％以上，使用寿命更长，正常使用周数次数达到100次以上；节约材料成本，无断裂损耗，降低能耗；抗热震性能优异，能烧结电子原件性能参数稳定。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种耐急冷热性超薄氧化锆窑具，其特征在于，包括超薄氧化锆窑具配方和超薄氧化锆窑具工艺；所述超薄氧化锆窑具配方采用不同粒径尺寸的部分稳定氧化锆粉体:a、b、c与全稳定氧化锆粉体:d依次混合，并添加一定量的聚乙烯醇PVA溶剂:e，经V型混料机混合后过筛，用液压成型机经1T/CM2的压力成型，制备100*100*2mm的氧化锆平板，经过高温1730℃烧结，保温两小时获得的氧化锆窑具；
所述超薄氧化锆窑具配方为：
2.根据权利要求1所述的一种耐急冷热性超薄氧化锆窑具，其特征在于，所述超薄氧化锆窑具配方为：
3.根据权利要求1所述的一种耐急冷热性超薄氧化锆窑具，其特征在于，所述超薄氧化锆窑具工艺为：
3.1、粒料混配，选用部分稳定氧化锆a、b、c；选用全稳定氧化锆d；在V型混料机内的混合顺序为：d与a混合；混合后再加入b混合；混合后再加入c混合；得到预混料；
3.2、添加溶剂，在步骤1的预混料内，按照配方用量，加入聚乙烯醇PVA溶剂e；
3.3、料体混合,延续步骤2，在V型混料机内连续混合均匀，得到混合料体；
3.4、料体过筛，将步骤3的混合料体通过震动筛过滤，除去杂质，筛下物料为成型料体；
3.5、压制成型，将步骤4的成型料体，置于成型模具内，用液压成型机经1T/CM2的压力，压制成型为规格100*100*2mm的氧化锆坯板；
3.6、高温烧结，将步骤5中的氧化锆坯板装入烧结炉内，在高温1730℃条件下，烧结成型；
3.7、保温固化，在步骤6的烧结温度达到1730℃后，烧结炉保温两小时，冷却后，出炉获得超薄氧化锆窑具；
3.8、氧化锆窑具，将步骤7的氧化锆具进行修整，检验，入库。
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