CN111393173B - 一种压电陶瓷叠堆烧结用隔粘剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种压电陶瓷叠堆烧结用隔粘剂，所述压电陶瓷叠堆烧结用隔粘剂由以下重量份原料组成：60~90份二氧化锆粉、10~40份淀粉。本发明所述的隔粘剂采用二氧化锆粉和淀粉制备，二氧化锆粉由特制的粗二氧化锆粉和细二氧化锆粉制成，细二氧化锆粉由细二氧化锆粉和细三氧化二铝粉组成；本发明所述的隔粘剂制备原料易得、制备工艺简单、成本低；本发明所述的隔粘剂在压电陶瓷叠堆烧结应用后，易于压电陶瓷片的分离，可大幅度提高生产效率，有效降低压电陶瓷片的不良率；本发明所述的隔粘剂适用范围广，可适用多种体系压电陶瓷材料，还可延伸用于需要高温烧结的特种陶瓷材料作隔粘剂。

Description

一种压电陶瓷叠堆烧结用隔粘剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及压电陶瓷领域，具体涉及一种压电陶瓷叠堆烧结用隔粘剂及其制备方法。
背景技术
近年来，人们为了提高压电陶瓷产品的性能、降低生产成本，在瓷料配方和生产工艺方面作过不少努力，且效果显著。烧结压电陶瓷产品用的隔粘材料和窑具的制造及合理使用，对压电陶瓷的生产具有重要意义，不仅关系到产品的质量，而且直接关系到企业的经济效益。
在叠堆烧结产品的过程中，用在压电陶瓷坯件之间或压电陶瓷坯件与窑具之间以防正互相粘连的一种辅助材料、通常被称为隔粘剂，也可称为垫料、垫粉、撒粉等。在电子陶瓷生产中，需按不同的瓷料来选用不同的隔粘剂，隔粘剂的主要成分为二氧化锆粉体，用分样筛撒粉将隔粘剂施于坯片的片与片之间，进行高温叠堆烧结，能保证隔离效果，还能避免烧结过程中其他组份的污染。
目前，在隔粘剂的应用中，二氧化锆粉体过多，导致坯片在高温烧结下产生一定量的锆酸铅，会降低其电性能。外购隔粘剂的材料和颗粒度基本固定，无法很好吸附在压电陶瓷坯体表面，易造成烧结后压电陶瓷片之间产生粘结现象，无法分开，降低生产效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压电陶瓷叠堆烧结用隔粘剂及其制备方法，所述的压电陶瓷叠堆烧结隔粘剂烧结后陶瓷片易于分开，提高生产效率，降低陶瓷不良率，提高成品率。
本发明解决其技术问题采用以下技术方案：
一种压电陶瓷叠堆烧结用隔粘剂，所述压电陶瓷叠堆烧结用隔粘剂由以下重量份原料组成：60~90份二氧化锆粉、10~40份淀粉。
作为一种优选方案，所述压电陶瓷叠堆烧结用隔粘剂由以下重量份原料组成：70~90份二氧化锆粉、10~30份淀粉。
作为一种最优选方案，所述压电陶瓷叠堆烧结用隔粘剂由以下重量份原料组成：80份二氧化锆粉、20份淀粉。
作为一种优选方案，所述淀粉为红薯粉、玉米粉、土豆粉、小麦淀粉、番薯粉中的一种或多种。
作为一种最优选方案，所述淀粉为红薯粉。
作为一种优选方案，所述二氧化锆粉由以下重量份原料组成：25~50份粗二氧化锆粉、50~75份细二氧化锆粉。
作为一种最优选方案，所述二氧化锆粉由以下重量份原料组成：40份粗二氧化锆粉、60份细二氧化锆粉。
作为一种优选方案，所述细二氧化锆粉由以下重量份原料组成：20~75份细二氧化锆粉、10~50份细三氧化二铝粉。
作为一种最优选方案，所述细二氧化锆粉由以下重量份原料组成：50份细二氧化锆粉、30份细三氧化二铝粉。
作为一种优选方案，所述粗二氧化锆粉的制备方法为：将二氧化锆粉在700~900℃下煅烧4~6h，再将二氧化锆粉振磨8~12min，得到振磨二氧化锆粉体，将二氧化锆粉体放入100~150℃烘箱中烘0.5~2天，烘干后先过80~120目筛，筛余料再过250~300目筛，所述80~120至250~300目之间的粉体即为粗二氧化锆粉。
作为一种最优选方案，所述粗二氧化锆粉的制备方法为：将二氧化锆粉在800℃下煅烧5h，再将二氧化锆粉振磨10min，得到振磨二氧化锆粉体，将二氧化锆粉体放入120℃烘箱中烘1天，烘干后先过100目筛，筛余料再过300目筛，所述100至300目之间的粉体即为粗二氧化锆粉。
作为一种优选方案，所述细二氧化锆粉的制备方法为：将二氧化锆粉在700~900℃下煅烧4~6h，再将二氧化锆粉振磨8~12min，得到振磨二氧化锆粉体，将二氧化锆粉体放入100~150℃烘箱中烘0.5~2天，烘干后先过300~320目筛，筛余料再过380~450目筛，所述300~320至380~450目之间的粉体即为细二氧化锆粉。
作为一种最优选方案，所述细二氧化锆粉的制备方法为：将二氧化锆粉在800℃下煅烧5h，再将二氧化锆粉振磨10min，得到振磨二氧化锆粉体，将二氧化锆粉体放入120℃烘箱中烘1天，烘干后先过300目筛，筛余料再过400目筛，所述300至400目之间的粉体即为细二氧化锆粉。
作为一种优选方案，所述细三氧化二铝粉的制备方法为：将三氧化二铝粉放入100~150℃烘箱中烘0.5~2天，烘干后先过300~320目筛，筛余料再过380~450目筛，所述300~320至380~450目之间的粉体即为细三氧化二铝粉。
作为一种最优选方案，所述细三氧化二铝粉的制备方法为：将三氧化二铝粉放入120℃烘箱中烘1天，烘干后先过300目筛，筛余料再过400目筛，所述300至400目之间的粉体即为细三氧化二铝粉。
本发明还提供了一种压电陶瓷叠堆烧结用隔粘剂的制备方法，所述压电陶瓷叠堆烧结用隔粘剂的制备方法为：将二氧化锆粉和淀粉放在振动筛上进行干法振动混合，混合时间为2~4h，混合结束后，将混合粉料过80~120目筛2~4次，得到混合均匀的粉料，将混合粉料放入100~150℃烘箱中烘1~3天，得到隔粘剂。
本发明的有益效果：（1）本发明所述的隔粘剂采用二氧化锆粉和淀粉制备，二氧化锆粉由特制的粗二氧化锆粉和细二氧化锆粉制成，细二氧化锆粉由细二氧化氧化锆粉和细三氧化二铝粉组成；（2） 本发明所述的隔粘剂制备原料易得、制备工艺简单、成本低；（3）本发明所述的隔粘剂在压电陶瓷叠堆烧结应用后，易于多层叠堆陶瓷片的分开，提高生产效率，降低陶瓷的不良率，提高成品率；（4）本发明所述的隔粘剂适用范围广，可适用多种体系压电陶瓷材料，还可延伸用于需要高温烧结的特种陶瓷的隔粘剂。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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。
实施例1
一种压电陶瓷叠堆烧结用隔粘剂，所述压电陶瓷叠堆烧结用隔粘剂由以下重量份原料组成：80份二氧化锆粉、20份红薯粉。
所述二氧化锆粉由以下重量份原料组成：40份粗二氧化锆粉、60份细二氧化锆粉。
所述细二氧化锆粉由以下重量份原料组成：50份细二氧化锆粉、30份细三氧化二铝粉。
所述粗二氧化锆粉的制备方法为：将二氧化锆粉在800℃下煅烧5h，再将二氧化锆粉振磨10min，得到振磨二氧化锆粉体，将二氧化锆粉体放入120℃烘箱中烘1天，烘干后先过100目筛，筛余料再过300目筛，所述100至300目之间的粉体即为粗二氧化锆粉。
所述细二氧化锆粉的制备方法为：将二氧化锆粉在800℃下煅烧5h，再将二氧化锆粉振磨10min，得到振磨二氧化锆粉体，将二氧化锆粉体放入120℃烘箱中烘1天，烘干后先过300目筛，筛余料再过400目筛，所述300至400目之间的粉体即为细二氧化锆粉。
所述细三氧化二铝粉的制备方法为：将三氧化二铝粉放入120℃烘箱中烘1天，烘干后先过300目筛，筛余料再过400目筛，所述300至400目之间的粉体即为细二氧化铝粉。
所述压电陶瓷叠堆烧结用隔粘剂的制备方法为：将二氧化锆粉和淀粉在振动筛上进行干法振动混合，混合时间为3h，混合结束后，将混合粉料过100目筛3次，得到混合均匀的粉料，将混合粉料放入120℃烘箱中烘1天，得到隔粘剂。
实施例2
实施例2与实施例1不同之处在于，隔粘剂原料配比不同，其它都相同。
一种压电陶瓷叠堆烧结用隔粘剂，所述压电陶瓷叠堆烧结用隔粘剂由以下重量份原料组成：60份二氧化锆粉、40份红薯粉。
实施例3
实施例3与实施例1不同之处在于，隔粘剂原料配比不同，其它都相同。
一种压电陶瓷叠堆烧结用隔粘剂，所述压电陶瓷叠堆烧结用隔粘剂由以下重量份原料组成： 90份二氧化锆粉、10份红薯粉。
对比例1
对比例1与实施例1不同之处在于，对比例1的隔粘剂为不含有淀粉，为单一成分有粗细之分的二氧化锆粉，其它都相同。
对比例2
对比例2与实施例1不同之处在于，对比例2没有粗细二氧化锆粉之分，其它都相同。
对比例3
对比例3与实施例1不同之处在于，对比例3的粗二氧化锆粉为100~200目，细二氧化锆粉为200~400目，其它都相同。
对比例4
对比例4与实施例1不同之处在于，对比例4的粗二氧化锆粉为150~250目，细二氧化锆粉为250~400目，其它都相同。
对比例5
对比例5与实施例1不同之处在于，粗二氧化锆粉的制备方法不同，其它都相同。
所述粗二氧化锆粉的制备方法为：将二氧化锆粉先过100目筛，筛余料再过300目筛，所述100至300目之间的粉体即为粗二氧化锆粉。
对比例6
对比例6与实施例1不同之处在于，对比例6不含有细三氧化二铝粉，其它都相同。
为了进一步证明本发明的效果，提供了以下测试方法：
将上述实施例1~3、对比例1~6所述的隔粘剂运用在压电陶瓷叠堆烧结中，各制直径为20mm厚度为0.20mm的压电陶瓷片，叠堆40片，人工分离，测试其难易分离程度，分为四个等级（易分离、较易分离、较难分离、难分离）保持其他条件不变，按照GB6952-2005的测试方法测试其成品率（表1）。
表1 成品率
Figure 693687DEST_PATH_IMAGE001
由表1可看出，实施例1的成品率最高且易分离、对比例2的成品率最低且难分离，通过对比实施例1~3可知，隔粘剂的配比不同，能够提高压电陶瓷产品的成品率和分离难易程度，其中实施例1为最佳实施方式；对比实施例1与对比例1可知，在隔粘剂中加适当的淀粉能够提高压电陶瓷产品的成品率和分离难易程度；对比实施例1与对比例2、3、4、5、6可知，本发明所特制的粗二氧化锆粉、细二氧化锆粉、细三氧化二铝粉对于提高压电陶瓷产品的成品率以及分离难易程度具有显著作用。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种压电陶瓷叠堆烧结用隔粘剂，其特征在于，所述压电陶瓷叠堆烧结用隔粘剂由以下重量份原料组成：60~90份二氧化锆粉、10~40份淀粉；
所述二氧化锆粉由以下重量份原料组成：25~50份粗二氧化锆粉、50~75份由细二氧化锆粉、细三氧化二铝粉组成的混合粉体；
所述混合粉体包括20~75份细二氧化锆粉、10~50份细三氧化二铝粉；
所述粗二氧化锆粉的制备方法为：将二氧化锆粉在700~900℃下煅烧4~6h，再将二氧化锆粉振磨8~12min，得到振磨后的二氧化锆粉体，将二氧化锆粉体放入100~150℃烘箱中烘0.5~2天，烘干后先过80~120目筛，筛余料再过250~300目筛，所述80~120至250~300目之间的粉体即为粗二氧化锆粉；
所述细二氧化锆粉的制备方法为：将二氧化锆粉在700~900℃下煅烧4~6h，再将二氧化锆粉振磨8~12min，得到振磨二氧化锆粉体，将二氧化锆粉体放入100~150℃烘箱中烘0.5~2天，烘干后先过300~320目筛，筛余料再过380~450目筛，所述300~320至380~450目之间的粉体即为细二氧化锆粉；
所述细三氧化二铝粉的制备方法为：将三氧化二铝粉放入100~150℃烘箱中烘0.5~2天，烘干后先过300~320目筛，筛余料再过380~450目筛，所述300~320至380~450目之间的粉体即为细三氧化二铝粉。
2.根据权利要求1所述的压电陶瓷叠堆烧结用隔粘剂，其特征在于，所述压电陶瓷叠堆烧结用隔粘剂由以下重量份原料组成：70~90份二氧化锆粉、10~30份淀粉。
3.根据权利要求1所述的压电陶瓷叠堆烧结用隔粘剂，其特征在于，所述淀粉为红薯粉、玉米粉、土豆粉、小麦淀粉、番薯粉中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的压电陶瓷叠堆烧结用隔粘剂，其特征在于，所述粗二氧化锆粉的制备方法为：将二氧化锆粉在800℃下煅烧5h，再将二氧化锆粉振磨10min，得到振磨后的二氧化锆粉体，将二氧化锆粉体放入120℃烘箱中烘1天，烘干后先过100目筛，筛余料再过300目筛，所述100至300目之间的粉体即为粗二氧化锆粉。
5.权利要求1~4任一所述的压电陶瓷叠堆烧结用隔粘剂，其特征在于，所述压电陶瓷叠堆烧结用隔粘剂的制备方法为：将二氧化锆粉和淀粉放在振动筛上进行干法振动混合，混合时间为2~4h，混合结束后，将混合粉料过80~120目筛2~4次，得到混合均匀的粉料，将混合粉料放入100~150℃烘箱中烘1~3天，得到隔粘剂。
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