TWI763758B - 燒結系統與燒結物件 - Google Patents

Abstract

提供了一種用於燒結薄的、寬的及/或長的帶材的系統，例如在捲對捲製程中。該系統被設置成在燒結期間控制燒結並限制帶的變形以產生燒結材料。

Description

燒結系統與燒結物件

本揭露大體而言係關於用於燒結的方法，例如燒結包括以黏結劑黏結的多晶陶瓷晶粒或其他無機顆粒的生帶，以及連續和分離的燒結物件，例如以此類方法製造的陶瓷片、帶或陶瓷件。本揭露係關於物件，例如具有許多潛在用途（例如當陶瓷透光時用作波導，用作可被塗佈或層壓、並被整合在電池和其他元件中的基材，或被用作基材或與基材結合以例如在電子封裝（例如LED封裝）中充當介電質，或用於其他應用）的陶瓷或其他無機材料的薄片、帶、條帶或件。各種材料特性，特別是陶瓷材料的特性，例如高電阻率、低反應性、低熱膨脹係數等使得此類物件在各式各樣的應用中特別有用。

先前技術仍有缺陷。本發明之目的在於解決此類缺陷及/或提供優於先前技術的改良。

本揭露的一些態樣係關於一種用於燒結準備的帶分離系統。該帶分離系統包括帶材源，該帶材源包含生帶和支撐該生帶的載體網。該生帶包含在黏結劑中的無機材料晶粒。該帶分離系統還包括剝離器，用於沿回捲方向導引載體網，並沿與該回捲方向不同的下游處理方向導引該生帶，以及被定位和設以從該源接收該帶材並將該帶材傳送到該剝離器的真空鼓。該真空鼓包含用於對該載體網施加吸力的孔，以便於張緊該載體網。而且，當將帶材從該真空鼓傳送到該剝離器時，載體網中的每個橫截面面積上的張力大於生帶中的張力，從而在從該載體網分離該生帶的過程中減輕該生帶的變形。

本揭露的其他態樣係關於一種用於處理帶以準備燒結的系統。該系統包括帶，該帶包含帶的生坯部分，該生坯部分具有在有機黏結劑中的無機材料晶粒；以及包括主動加熱器的黏結劑燒除站。該帶前進通過黏結劑燒除站，使得黏結劑燒除站接收帶的生坯部分，並在帶的生坯部分與來自加熱器的熱接觸時燒焦或燃燒有機黏結劑，從而形成帶的第二部分，並準備好用於燒結帶的無機材料。在一些實施例中，在一瞬間，帶同時延伸到、通過及離開黏結劑燒除站，使得在該瞬間該帶包括連續連接到第二部分的生坯部分，例如其中該黏結劑燒除站從該帶的生坯部分燒焦和燃燒至少大部分的該有機黏結劑（就重量方面來說）而實質上不燒結無機材料晶粒。在一些實施例中，用於處理帶以準備燒結的系統進一步包括超低張力跳動器，該跳動器包括輕量的低慣性滾筒，用以改變帶的方向而不施加顯著的張力，使得帶的第二部分中的張力小於每mm² 的橫截面500克力，從而減少了帶的第二部分斷裂的機會，並促進長的連續長度的帶進行燒結。在一些實施例中，用於處理帶以準備燒結的系統在帶行進通過黏結劑燒除站時在帶上吹及/或吸氣，並且黏結劑燒除站在沒有在帶上吹及/或吸氣的情況下將帶加熱到有機黏結劑將點燃的溫度以上，因此有機黏結劑燒焦或燃燒，但帶不著火。

本揭露的其他態樣係關於一種包含上述系統用於處理帶的生產線，其中該黏結劑燒除站為第一站，並且該生產線還包含與該第一站間隔開的第二站。該第二站至少部分地燒結該帶的該第二部分的無機材料以形成該帶的第三部分，其中在一瞬間，該帶包括經由該第二部分連續連接到該第三部分的生坯部分。例如，在一些此類實施例中，該帶的第三部分實質上比該第二部分更可彎曲，使得該第三部分沒有斷裂的最小彎曲半徑小於該第二部分沒有斷裂的最小彎曲半徑的一半，並且該生坯部分實質上比該第二部分更可彎曲，使得該生坯部分沒有斷裂的最小彎曲半徑小於該第二部分沒有斷裂的最小彎曲半徑的一半。該生產線可以進一步包括上述的帶分離系統。

本揭露的一些態樣係關於燒結系統，該燒結系統包含含有無機材料晶粒的帶材和燒結站。該燒結站包括入口、出口及在該入口和該出口之間延伸的通道。在一瞬間，該帶材延伸進入該燒結站的入口、通過該通道、並從該出口離開。該通道內的熱燒結無機材料，使得無機材料在入口處具有第一孔隙率，在出口處具有小於該第一孔隙率的第二孔隙率。另外，當帶材通過燒結站的通道時，帶材被正向張緊，從而減輕翹曲。在一些實施例中，帶材以至少1英吋/分鐘的速度移動通過燒結站。在一些實施例中，燒結站的通道由至少兩個獨立控制的加熱元件加熱，其中該等加熱元件產生溫度分佈，其中該通道沿著通道的長度在從燒結站的入口朝向出口的方向上增加溫度，而且其中通道中的燒結溫度超過800℃。在一些實施例中，燒結系統還包括沿著燒結站的通道定位的彎曲表面，其中當帶材移動通過該燒結站時，帶材相對於帶材的寬度方向軸圍繞該彎曲表面彎曲，從而影響帶材的形狀。在一些實施例中，燒結站的出口和入口位於實質上水平的平面內，使得在燒結站的出口和入口之間相對於水平面界定的角度小於10度，從而至少部分地控制氣體相對於通道的流動；例如，在一些此類實施例中，燒結站還包含界定通道的下表面的面向上的通道表面及界定通道的上表面的面向下的通道表面，其中該面向下的通道表面被定位於接近該帶材的上表面，使得該帶材的上表面與該面向下的通道表面之間的間隙小於0.5英吋，從而至少部分地控制該通道中的氣體流動。該帶材可以特別寬、長和薄，具有大於5 mm的寬度、大於30 cm的長度及介於3微米和1 mm之間的厚度，而且該帶的無機材料可以是多晶陶瓷材料和合成礦物中的至少一種。

本揭露的其他態樣係關於一種用於製造陶瓷帶的方法，該方法包含以下步驟：藉由使多晶陶瓷顆粒暴露於熱源以引起顆粒之間的燒結來將包含多晶陶瓷的帶燒結到多晶陶瓷的孔隙率小於20體積％。該帶特別薄，以致該帶的厚度小於500 μm，從而有助於經由熱滲透快速燒結。此外，該帶至少5 mm寬，至少300 cm長。在一些實施例中，該方法進一步包括在燒結期間正向縱向張緊該帶的步驟。在一些此類實施例中，該方法還包括在燒結期間將該帶朝向該熱源移動隨後遠離該熱源的步驟。在一些實施例中，燒結的時間量特別短，總計少於兩小時，從而有助於保持陶瓷帶中的小粒度；例如在一些此類實施例中，燒結的總時間短於1小時，並且燒結之後多晶陶瓷的密度大於95體積％及/或在燒結之後帶包含閉孔。在一些實施例中，該帶包含在燒結過程中揮發的揮發性成分，其中該揮發性成分是無機的，而且其中該帶在燒結之前包含比燒結之後多至少1體積％。

本揭露的其他態樣係關於一種帶，該帶包含含有相互燒結的無機材料晶粒的主體。該主體在第一主表面和第二主表面之間延伸，其中該主體具有被定義為該第一主表面與該第二主表面之間的距離的厚度、被定義為與該厚度正交的第一主表面的第一尺寸的寬度以及被定義為與該厚度和該寬度都正交的第一主表面的第二尺寸的長度。該帶是長的，具有約300 cm或更長的長度。該帶是薄的，具有在約3 μm至約1 mm範圍內的厚度。該帶特別寬，具有約5 mm或更大的寬度。依據一個例示性實施例，帶的幾何一致性使得當在長度方向上以1 m間隔開的位置量測時，帶的寬度差小於100 μm；及當沿著帶的寬度方向中心在長度方向上以1 m間隔開的位置量測時，帶的厚度差小於10 μm。在一些實施例中，帶是平坦的或可展平的，使得在平行的平坦表面之間被壓製的帶的10 cm長度變平坦以在與平行平坦表面的接觸的0.05 mm以內而不會斷裂；並且例如在一些此類實施例中，當展平到在與平行平坦表面的接觸的0.05 mm以內時，帶展現的最大平面內應力不超過其楊氏模量的1％。在一些實施例中，該帶的第一主表面和第二主表面具有顆粒狀輪廓，其中該等晶粒為陶瓷，並且其中陶瓷的至少一些單獨的晶粒彼此鄰接，幾乎沒有或沒有中間非晶材料，使得兩個鄰接晶粒之間的非晶材料的厚度小於5 nm。在一些實施例中，該主體具有小於10體積％的孔隙率，及/或該主體具有閉孔。在一些實施例中，該等晶粒包含鋰，並且該主體具有大於5×10^-5 S/cm的離子電導率。在一些實施例中，該主體具有特別精細的晶粒尺寸，亦即5 μm或更小。在一些實施例中，該帶進一步包括耦接到該主體的第一主表面的導電金屬，其中在一些此類實施例中，該主體包含重複圖案的通孔，並且導電金屬以重複圖案設置。在一些實施例中，該第一主表面和第二主表面具有顆粒狀輪廓，該帶還包括覆蓋第一主表面的顆粒狀輪廓的塗層，並且該塗層的面向外的表面比第一表面的顆粒狀輪廓更不粗糙，其中結合到該第一主表面的導電金屬係經由黏結到該塗層的面向外的表面而結合。在一些實施例中，無機材料在高於900℃的溫度下具有12.5泊的黏度。

本揭露另外的態樣係關於上述實施例中的任一實施例的帶捲，其中該帶自身捲繞並重疊，彎曲成小於30 cm的半徑。

本揭露的其他態樣係關於從上述實施例中的任一實施例的帶切割出的複數個片。

本揭露的一些態樣係關於一種帶，該帶包含主體，該主體含有彼此燒結的陶瓷晶粒，該主體在第一和第二主表面之間延伸，其中該主體具有被定義為該第一主表面與該第二主表面之間的距離的厚度、被定義為與該厚度正交的第一主表面的第一尺寸的寬度以及被定義為與該厚度和該寬度都正交的第一主表面的第二尺寸的長度；其中該帶是薄的，具有在約3 μm至約1 mm範圍內的厚度；而且其中該帶的第一主表面和第二主表面具有顆粒狀輪廓，並且陶瓷的至少一些單獨的晶粒彼此鄰接，幾乎沒有或沒有中間非晶材料，使得兩個鄰接晶粒之間的非晶材料的厚度小於5 nm。

本揭露的一些態樣係關於帶，該帶包含主體，該主體含有彼此燒結的陶瓷晶粒，該主體在第一和第二主表面之間延伸，其中該主體具有被定義為該第一主表面與該第二主表面之間的距離的厚度、被定義為與該厚度正交的第一主表面的第一尺寸的寬度以及被定義為與該厚度和該寬度都正交的第一主表面的第二尺寸的長度；其中該帶是薄的，具有在約3 μm至約1 mm範圍內的厚度；其中該帶的第一主表面和第二主表面具有顆粒狀輪廓；而且其中該等晶粒包含鋰並且該主體具有大於5×10^-5 S/cm的離子電導率。

將在以下的實施方式中提出其他特徵與優點，而且從實施方式來看，部分的特徵與優點對於所屬技術領域中具有通常知識者而言將是顯而易見的，或者可藉由實施書面的實施方式及其申請專利範圍，以及附圖中描述的實施例而認可部分的特徵與優點。

應瞭解的是，前述的一般性描述與以下的實施方式皆只為例示性的，而且意欲提供用以瞭解申請專利範圍之本質與特點的概觀或架構。

附圖被涵括以提供進一步的瞭解，而且附圖被併入本說明書中並構成本說明書的一部分。圖式說明一個或更多個實施例，而且該等圖式與實施方式一起用以解釋各種實施例的原理與操作。

一般性地參照圖式，圖示和描述了用於製造長的、薄的及/或寬的燒結物件的系統和方法的各種實施例，其中用語「燒結」申請人指的是藉由加熱顆粒或晶粒（例如粉末狀或顆粒狀材料的顆粒或晶粒）而將顆粒或晶粒聚結（例如彼此直接黏結）於固體或多孔體中、而不需將顆粒或晶粒完全液化使得顆粒或晶粒的晶體結構保留在聚結體中的製程，然而，本發明技術的各種態樣可用於製造非晶形材料，例如對於無機材料處理的技術領域中具有通常知識者而言，可能直覺使用傳統製造技術難以或無法處理的非晶形材料。此外，申請人發現，可以使用本文中論述的系統/製程來形成之前使用先前技術無法實現的、具有各種性質的新燒結物件。具體而言，申請人開發了允許在形成燒結物件的過程中以非常精確的水平控制材料經歷的各種條件/力的材料處理系統和製程，而且此種精確的控制/材料處理允許生產據信使用現有系統無法實現的長、薄及/或寬燒結帶材。另外，使用本文揭示的技術製造的物件可以具有其他獨特的特性，例如：諸如可能由於少量的缺陷所得的強度；諸如可能由於受控的氣流和燒結持續時間所得的純度，以及與純度有關的性質，例如介電常數和不可滲透性；諸如沿著長度及/或寬度方向的一致性，例如就平坦度、厚度、粗糙度、晶粒尺寸等而言；以及其他獨特的屬性。

一般來說，本文描述的系統利用環繞在捲軸或捲筒上的網支撐生帶的輸入捲。如下文更詳細解釋的，網支撐的生帶包括生帶材，該生帶材包括用有機黏結材料黏結的無機材料晶粒（例如陶瓷材料的晶粒、多晶陶瓷材料的晶粒、金屬晶粒或合成材料的晶粒），並且生帶材被支撐在載體網（例如聚合物材料片）上。將網支撐生帶的輸入捲展開，並將載體網/背襯層與生帶材小心分離。申請人發現，藉由精確地控制載體網與生帶的分離而使生帶幾乎不變形或完全不變形，可以生產出沿著長度具有非常一致/受控的各種性質（例如厚度、平坦度、密度、形狀等）的燒結物件。如上所述，在其他構想的實施例中，生帶可以不被網支撐及/或可以不在捲上，此如同帶是在線形成的，例如在燒結之前沿著生產線形成。

在移除載體網之後，將自支撐的生帶（包括由有機黏結材料支撐的無機材料晶粒）移動通過黏結劑移除站。一般來說，黏結劑移除站以移除或化學上改變有機黏結劑的方式對自支撐的生帶施加熱量，使得離開黏結劑移除站的帶材是未黏結的帶材。所謂未黏結，申請人是指黏結材料已被移除，然而未黏結的帶仍然可以保持在一起，例如經由燒過的黏結劑的焦炭或藉由無機顆粒之間的交織或結合，或藉由其他手段（例如靜電力、空氣壓力）。移除有機黏結劑之後，將未黏結的帶材移入燒結站，該燒結站將熱量施加於未黏結的帶材，以燒結（例如完全燒結或部分燒結）無機顆粒，從而形成燒結物件，離開燒結站。

申請人發現，令人驚訝的是，即使在移除有機黏結劑之後無機材料的晶粒仍會將自身支撐為未黏結的帶材及/或帶可被以如上所述的其他方式支撐。然而，在移除有機黏結劑之後，未黏結的帶材在燒結之前非常易碎或者在燒結之前可能非常易碎。因此，申請人進一步確定了容許以允許生產非常高品質的燒結物件的方式處理易碎的無支撐帶材的新黏結劑移除和燒結站設置。（在前面的句子中所謂無支撐，申請人指的是在移除或燒去黏結劑之後無有機黏結劑支撐）。尤其，可生產出適合捲對捲處理的寬、長、高品質燒結物件，而不會在黏結劑移除或燒結期間引起明顯的變形或使物件破裂。

尤其，申請人確定的是，黏結劑移除站及/或燒結站內的氣流（例如由熱梯度產生的紊氣流）可能撞擊帶材，從而導致帶材變形或破裂。另外，申請人發現，在黏結劑移除站及/或燒結站內的高度水平處理路徑會減少或消除紊氣流，此舉接著產生或可能產生沒有明顯變形的燒結物件。另外，申請人確定的是，當形成寬的燒結物件（例如寬度大於5 mm的物件）時，消除基於氣流的變形是特別重要的，因為申請人相信，對基於氣流的變形的易感性會隨著帶材的寬度增加而增加。另外，申請人確定的是，消除或減少基於氣流的變形對於允許捲對捲處理是特別重要的，因為申請人發現，即使較小程度的變形也可能導致燒結物件破裂，不然就是不能被適當地捲繞在收取捲筒（也被稱為收帶捲筒）上。

在無機生材和現有燒結技術的前提之下，在黏結劑移除及/或燒結期間識別帶的水平定位是令人驚訝的發現。例如，一些帶材燒結可以使用向下成角度定位（例如向下傾斜12至20度）的帶材作為利用重力拉動易碎帶材通過系統的加熱步驟的手段，此舉可能意欲在帶材上施加均勻分佈的力以拉動帶材通過製程的加熱步驟。

然而，申請人發現，當燒結系統的加熱部分處於傾斜位置時，隨著熱空氣上升通過保持帶材的加熱系統的通道，紊氣流可能會形成。因此，這種流動的空氣衝擊到帶材上，可能形成變形或潛在地破壞帶材。另外，申請人發現，隨著帶材的寬度增加，使用非水平的加熱設置所形成的燒結帶中產生的、基於氣流的變形的發生率可能會提高。如上所述，本文揭示的技術的態樣可以與包括非水平加熱通道或系統（例如黏結劑移除站）的系統一起使用。另外，可以使用非水平的加熱通道或系統來製造本文揭示的技術的態樣，例如獨特的材料和形狀因子（例如石榴石的薄帶或其他材料或幾何形狀）。

申請人試圖使用傾斜的設置來燒結更寬的帶（例如寬度大於5 mm的帶，具體是厚度25微米、寬度32 mm、具有氧化鋯-3莫耳％Y₂ O₃ 無機顆粒的生帶）。如第1圖所示，當在1250℃下部分燒結時，形成的部分燒結物件沿著帶的長度具有明顯的週期性變形或氣泡。變形的高度大於1 mm，並且大到足以防止帶捲繞在直徑3-6英吋的芯上。申請人相信，在帶處理的加熱階段期間（例如在燒結和黏結劑移除期間），當熱空氣向上流過帶下方的傾斜支撐表面時，紊氣流會向上推動帶而形成氣泡。

除了氣流控制之外，申請人確定的是，控制黏結劑移除站及/或燒結站內的熱分佈對於形成高品質的燒結物件來說是重要的或可能是重要的。尤其，申請人發現，對於本文揭示的至少一些材料及/或形式（例如至少一些無機材料的薄寬帶）來說，當以諸如本文論述的捲對捲製程加熱寬帶材時，應當精確地控制帶材暴露的熱應力（特別是在燒結期間），以限制燒結期間當帶材收縮/緻密化時可能發生的變形或破裂。如第2圖所示的實例，圖示出使用在高溫燒結區內溫度急劇升高的製程形成的部分陶瓷帶（特別是氧化鋁帶），包括在從未燒結材料到燒結材料的過渡處的帶部分。如第2圖所示，當帶隨著燒結區的溫度快速升高而燒結時，由於帶材內部的應力，這種陡峭的溫度升高會導致或可能導致變形或交叉網的形狀。據此，在其他實施例中，例如對於不同的材料（例如鋰石榴石）而言，陡峭的溫度升高可能是有益的，例如藉由減少暴露於氧化或雜質，並且可以經由其他因素控制變形，例如空氣流量控制和較窄的帶寬。

因此，如下文所示和描述的，申請人確定的是，藉由利用一個具有多個獨立控制的加熱區的燒結爐及/或多個獨立控制的燒結爐，可以以高的製程生產率燒結寬的長段帶材而沒有明顯的變形及/或破損。類似地，相對於彼此設計和定位黏結劑移除爐和燒結爐，以當帶在本文論述的系統內、在不同的加熱區之間過渡時限制帶所暴露的熱衝擊（例如暴露於急劇的溫度梯度）。

在燒結之後，寬的燒結帶被捲繞或可被捲繞到形成燒結帶材捲的收取捲筒上。在構想的實施例中，捲是圓柱形或其他的形狀，例如當捲繞在非圓形的幾何形狀上時，例如橢圓形、具有圓形頂點的三角形等。由於藉由本文論述的系統形成的帶的高品質（例如低變形），在至少一些實施例中，可以以允許在後續製造製程中可方便且有效地使用燒結帶捲的方式將帶環繞成捲，例如在下游的捲到捲製造製程中作為基材。申請人發現，藉由本文論述的系統生產的帶或其他物件的高水平寬度、長度、厚度、形狀及/或平坦度一致性及/或其他屬性（純度、強度、不可滲透性、介電效能）允許將帶捲繞在收取捲筒上。相反地，具有高水平的變形或不規則性的帶將會或可能傾向於破裂或以其他方式形成變形的、不一致的帶捲，而且可能不適合收取到捲筒上形成燒結帶捲。據上所述，一些構想的非水平燒結系統，尤其是採用本文揭示的技術的那些非水平燒結系統可以允許形成未變形的帶，例如，如本文所揭示的，如同氣流受到控制、帶足夠薄並且充分張緊、燒結速率和溫度受到控制。

最後，一些傳統的燒結物件是在其中將分離的未燒結生帶件放在稱為承載板的表面上、並被放在燒除有機黏結劑並燒結無機晶粒的爐內的系統中形成的。申請人已經確定，燒結物件的捲對捲形式將提供許多分離的傳統燒結物件所不具有的優點。例如，可以以高生產速度（例如每分鐘6英吋或更大的速度）形成寬的燒結物件捲繞捲。此外，本文論述的系統/製程形成允許使用燒結物件作為基材的寬、薄燒結物件（例如薄陶瓷及/或燒結物件），以形成小型的低成本元件（例如半導體元件、電池等）。類似地，提供燒結材料捲允許燒結材料被用作到高產量下游製造製程的輸入基材捲，以進一步允許使用本文論述的燒結物件以高速及/或低成本形成下游物件。 系統總覽

參照第3圖，依據例示性實施例圖示出用於生產燒結帶物件的系統10。通常，在輸入側、分離系統12將生帶材提供到系統10，並且生帶材通常在處理方向14上移動通過系統10。在分離系統12內，提供連續帶材18（「連續」意指如本文所揭示的長的長度，例如可以以捲軸或帶的形式提供的300 cm或更長的長度）的源16並饋送到系統10的下游部分。

一般而言，連續帶材18包括一層生帶材20，生帶材20包括用有機黏結劑（例如聚乙烯醇縮丁醛、鄰苯二甲酸二丁酯、聚碳酸烷基酯、丙烯酸聚合物、聚酯、聚矽氧等）結合在一起的無機可燒結材料的晶粒。連續帶材18的生帶材20被或可被支撐在載體網或背襯層22上。如將在下面更詳細論述的，在具體實施例中，系統10設以形成長的、寬的及/或薄的燒結物件，而且在此類實施例中，進入系統10的生帶材20也是相對較長、較寬及/或較薄的。例如，在特定實施例中，生帶材20具有大於5 mm、大於10 mm、大於40 mm或大於125 mm的寬度。在特定實施例中，生帶材20具有大於10米（m）、具體是大於30 m、更具體是大於60 m的長度。在特定實施例中，生帶材20具有3 μm與1 mm之間的厚度。此外，進入的生帶材20的孔隙率大於由系統10生產的燒結物件的孔隙率。在其他構想的實施例中，生帶材20的寬度可以小於5 mm，例如至少0.5 mm、至少1 mm、至少2.5 mm，或在一些此類實施例中小於0.5 mm。類似地，帶可具有另一厚度及/或長度及/或孔隙率。在一些實施例中，帶材20可以具有與其長度正交的非矩形橫截面，諸如圓形、橢圓形、平行四邊形、菱形等等，其中可以是直觀的，此類實施例的寬度是指與長度正交的最大橫截面尺寸，而厚度是與長度正交的最小橫截面尺寸。

分離系統12包括載體網移除站24。在載體網移除站24，載體網22與生帶材20分離，而且被移除的載體網22被或可以被捲繞到收取捲筒26上。一般來說，載體網移除站24包括張力絕緣體28和剝離器30，張力絕緣體28可包括真空鼓，剝離器30以不會扭曲或壓縮生帶材20並且隔離載體網22內由收取捲筒26從生帶20產生的張力的方式移除載體網22。在與載體網22分離之後，生帶20是或可以是包括由有機黏結材料支撐的無機材料晶粒、但不包括載體網或其他支撐結構的自支撐生帶，以在下游處理期間將帶材保持在一起通過系統10。

自支撐生帶20移動或者可以移動到超低張力控制系統32中。通常，自支撐生帶20是相對易碎的結構，其經由各種捲軸、捲筒、滾筒等等的操作而被拉過系統10。拉動的動作賦予自支撐生帶20張力。申請人發現，施加於自支撐生帶20的均勻、低水平（例如克水平；0.1克至小於1 kg；至少1克、至少5克及/或不超過100克，取決於帶尺寸和黏結劑強度）張力是或可能是有利的，因為其改善了各種特性，例如最終燒結物件的橫向寬度形狀和平坦度。然而，由於自支撐生帶20的易碎特性（在黏結劑移除之後變得更加易碎，如下面更詳細描述的），低水平的張力受到精確的控制，使得足夠的張力被提供到帶20以在帶20的黏結劑移除/燒結期間限制變形，同時還限制最大張力以確保帶20不破裂。據此，在其他構想的實施例中，除了由於帶本身的重量而產生的張力之外，施加更大的張力（例如對於更強的帶）或零張力。

在一個或更多個實施例中，如第3圖所示，張力控制系統32包括利用輕重量、低慣量碳纖維滾筒的超低張力跳動器33。超低張力跳動器33可以包括空氣軸承以便利張力跳動器33的碳纖維滾筒的低摩擦旋轉。在其他實施例中，材料或真空箱的自由迴路可以用於對帶20提供一致的克級張力。

在張力控制系統32之後，自支撐生帶20移動進入黏結劑移除站34。通常，黏結劑移除站34包括另一個加熱元件，該另一個加熱元件將熱量傳遞到與站34一起形成的通道。黏結劑移除站34內的熱化學地改變及/或移除自支撐生帶20的至少一部分有機黏結材料，使得未黏結帶36離開黏結劑移除站34。一般來說，未黏結帶36包括具有非常少或沒有有機黏結劑殘留的無機材料晶粒。申請人發現，即使沒有有機黏結劑存在，未黏結帶36也將以允許未黏結帶36被移動到燒結站38中的方式將自身保持在一起，例如利用張力控制、氣流控制、黏結劑移除站34到燒結站38的接近度及之間的溫度控制、帶和站34、38的方向和對準，如第3圖所示。

一般來說，將黏結劑移除站34以使得當帶20穿過黏結劑移除站34時產生少量變形的方式設置和控制。另外，黏結劑移除站34可以包括加熱元件，該等加熱元件允許移除揮發性有機化合物而不會加熱太多太快，否則可能會點燃有機黏結劑化合物。點燃也可以藉由氣流來控制。

另外，以相對於燒結站38的方式定位黏結劑移除站34，使得未黏結帶36在從黏結劑移除站34移動到燒結站38期間暴露的熱衝擊或溫度梯度是低的（例如，間隔開但是具有線性排列的通路以及彼此對齊及/或彼此接近的各個開口，例如在1 m以內、例如在10 cm以內、例如在2 cm以內，及/或更靠近。申請人發現，由於未黏結帶36的易碎性質，限制帶36在站34與38之間經歷的熱衝擊可進一步藉由限制/減少由於在站34與38之間經歷的溫度梯度而可能出現的變形來生產平坦的、一致的及/或不翹曲的燒結帶。

在各種實施例中，精確地控制站34內的溫度以實現離開站34的帶36的期望性質。在各種實施例中，站34內的溫度介於攝氏200度（℃）（或約200℃）和500℃（或約500℃）之間，並且將站34加熱以沿長度提供溫度分佈，使得離開黏結劑移除站34的帶材內保留很少或沒有黏結材料。另外，在一些實施例中，無機材料晶粒的一些燒結（例如收縮、密度增加、孔隙率降低等）可能在橫越黏結劑移除站34期間發生。

在站34中移除黏結劑之後，未黏結帶36移動到燒結站38中。通常，燒結站38包括將燒結站38加熱到高於攝氏500度℃（例如，介於500℃（或約500℃）與3200℃（或約3200℃，例如3200℃ ± 3200℃的10％）之間）的溫度（此舉使未黏結帶36的無機材料晶粒燒結）的一個或更多個加熱元件（參見例如下面進一步論述的加熱元件及類型）。通常，在燒結過程中無機材料的孔隙率會降低。這種孔隙率的降低還可能使帶材在材料被燒結時（例如在燒結站38中）產生收縮（例如寬度、厚度、長度等的減小）。有一些材料在燒結過程中彈性模量會增加、強度會提高、孔隙的形狀會改變而不會明顯降低孔隙率或明顯收縮。在一些實施例中，燒結站38將帶38轉變成部分、但不完全燒結的素瓷材料。

申請人發現，當未黏結帶36橫越燒結站38時，未黏結帶36容易變形或破裂，這可能是未黏結帶36在燒結期間遇到的各種力所引起的。具體而言，如上所述，申請人發現，由通過燒結站38的紊氣流引起的力是明顯變形的一個來源，而且申請人還發現，在燒結期間帶36內部的應力是另一個顯著的潛在變形源。基於這些發現，申請人以各種方式配置或設置燒結站38，以便限制這些力以產生具有可接受的低變形水平的燒結物件。

具體而言，如第3圖所示，以實質上水平的配置設置燒結站38，使得未黏結帶36以實質上水平的方向穿過站38。申請人發現，藉由保持燒結站38實質上水平的配置可以減少或最少化紊氣流，此舉接著造成在燒結站38的輸出處形成具有低變形水平、低交叉帶形狀水平及/或平坦的燒結帶材。申請人相信，在各種實施例中，對於各種寬帶材來說，可以藉由將帶材的處理路徑相對於水平面的角度保持小於10度、具體為小於3度、甚至更具體為小於1度來實現低紊度並因此實現低變形。在一些實施例中，帶可以在大致水平的弧形路徑上移動，如下所述。在其他實施例中，如上所述，通過燒結站38的路徑可以比水平面上方10度更傾斜。

如第3圖的實施例所示，黏結劑移除站34也處於實質上水平的位置，使得在用黏結劑移除站34進行加熱期間紊氣流不會引起變形、破裂等。類似地，黏結劑移除站34在垂直方向上對齊（亦即使得各自的開口彼此對齊並且面向彼此），使得當帶36從黏結劑移除站34橫越到燒結站38時，未黏結帶36保持在水平位置。

另外，申請人發現，假使未黏結帶36暴露於沿著燒結站38的長度具有急劇的溫度上升/下降的溫度分佈，則在帶36內會有或可能產生高水平的應力，從而在燒結過程中引起或可能導致帶36變形或破裂。此外，申請人發現，燒結應力會隨著帶36的寬度增加而提高變形的風險。因此，基於這些發現，申請人已經確定，藉由利用具有多個可獨立控制的加熱元件（和可能的多個燒結爐）的燒結站38，可以沿著燒結站38的長度產生將帶36的應力保持低於申請人發現基於特定的帶設置而傾向於引起變形或破裂的臨界值的溫度分佈。

在橫越燒結站38之後，部分或完全燒結的帶材40離開燒結站38並進入輸出側的捲取系統42。燒結帶材40被捲繞在收取捲筒44上。提供離開捲筒48的夾層支撐材料46。將支撐材料46捲繞到收取捲筒44上，使得一層支撐材料46位於或可以位於收取捲筒44上的每層或至少一些層的燒結帶材40之間。此種配置形成支撐燒結帶材50的捲。通常，支撐材料46是順應的、相對高摩擦的材料，其允許燒結帶材40被以相對低的環繞張力保持在收取捲筒44上。支撐材料46的順應性可以補償可能存在於帶40（燒結帶材40）中的交叉網形狀。支撐材料46還增加了捲筒44上的相鄰帶40（燒結帶材40）層之間的摩擦，此舉可限制帶40（燒結帶材40）從捲筒44滑動/伸縮。申請人相信，在沒有支撐材料46的情況下，至少部分由於燒結帶40（燒結帶材40）的模量相對較高，所以燒結帶材40傾向於滑離（例如伸縮）捲軸50，從而限制了帶40（燒結帶材40）在環繞張力之下伸展的能力，此舉又傾向於或可能導致不良的捲整體性。

如本文所論述的，系統10設以形成任憑燒結物件的寬度及/或長度具有低水平變形、低水平破裂風險、沿其長度一致的特性等的燒結帶材40。如申請人所發現的，帶在系統10的各個階段的變形和破裂風險可能增加，特別是當帶的寬度增加時。例如，在特定實施例中，燒結帶40（燒結帶材40）具有大於5 mm、大於10 mm、大於40 mm或大於125 mm的寬度，並且本文論述的系統10的各種配置任憑帶材的寬度限制變形或破裂的風險。在其他實施例中，燒結帶具有小於5 mm及/或至少0.5 mm的寬度，例如至少1 mm，例如至少2 mm。

另外，系統10的各種材料處理和加熱機構允許以高生產率形成燒結帶40（燒結帶材40）。在具體的實施例中，系統10的捲對捲處理允許以據信比其他燒結製程（至少在某些情況下例如隧道窯處理，例如傳統的隧道窯處理）快得多的速度生產燒結帶。在具體實施例中，系統10設以以每分鐘至少6英吋、每分鐘至少8英吋、每分鐘至少19英吋、每分鐘至少29英吋及每分鐘至少59英吋的速率生產燒結帶40。在另外的具體實施例中，系統10設以對寬度大於50 mm的生帶20以每分鐘至少3英吋的速率、對寬度介於35 mm與50 mm的生帶20以每分鐘至少5英吋的速率、對寬度介於15 mm與35 mm的生帶20以每分鐘至少9英吋的速率以及對寬度介於5 mm與15 mm的生帶20以每分鐘至少10英吋的速率生產燒結帶40。在另外的具體實施例中，系統10設以對寬度大於50 mm的生帶20以每分鐘至少1英吋（ipm）的速率、對寬度介於35 mm與50 mm的生帶20以每分鐘至少1.5英吋的速率、對寬度介於15 mm與35 mm的生帶20以每分鐘至少2英吋的速率以及對寬度介於5 mm與15 mm的生帶20以每分鐘至少3英吋的速率生產燒結帶40。 支撐網移除站

本文描述的燒結物件的實施例的形成包括在燒結之前和之後對生帶材施加均勻的網張力。將依據本揭露的一個或更多個實施例的分離系統設計為在從支撐載體網分離生帶材時以均勻的速度對生帶材施加此類均勻的網張力。因此，如本文所揭示的支撐網移除允許生帶材的形狀一致性，減少或消除生帶的頸縮或收縮的情況，以及減少或消除設備的表面在生帶上壓印特徵、進而可能存在於燒結帶中的情況。據此，本文所揭示的技術可以在沒有支撐網移除站的情況下使用，以產生如本文所揭示的新燒結帶，其中該等帶可具有歸因於缺乏支撐網移除站的特性，例如厚度的變化、重複的壓印表面特徵等。

如上所述，系統10通常在系統10的輸入側包括支撐網移除站。支撐網移除站的一個態樣包括分離系統12。參照第4圖，分離系統12設以從載體網22分離生帶材20，使得生帶材20可在下游處理。在一個或更多個實施例中，提供待分離的連續帶材18的源16。如在第5圖中更清楚圖示的，連續帶材18包括支撐在載體網22上的生帶材20。在第4圖中，以捲的形式提供源16，將連續帶材18展開送到載體網移除站24（包括張力隔離器28和剝離器30）。在一個或更多個實施例中，源16可以包括帶或其他形式以供給連續的帶材。在其他構想的實施例中，生帶材的來源可以是生產線上的另一個站，生產線連續地生產或者可以連續地生產生材、形成和調整生帶用於本文揭示的系統中的後續處理。其他構想的實施例可以使用由有機材料分離的生帶材，該有機材料例如藉由本文揭示的黏結劑移除站燃燒或移除。

依據例示性實施例，生帶材20包括可燒結並且使用有機黏結劑黏結在一起的無機材料晶粒（如本文所述）。載體網22可以包括聚合物、紙或聚合物與紙材的組合。在一些實施例中，生帶材包括少於載體網22的聚合物含量的聚合物量，其中聚合物含量以相應材料的體積百分比表示。依據例示性實施例，生帶材20和載體網22各自具有被定義為第一主表面與第二主表面之間的距離的相應厚度（t）、被定義為與厚度正交的第一或第二表面中的一個表面的第一尺寸的相應寬度（W）以及被定義為與厚度和寬度皆正交的第一或第二表面中的一個表面的第二尺寸的相應長度（L），例如具有矩形或橢圓形（例如，在燒結以形成直邊之後可以移除邊緣）的連續橫截面幾何形狀的生帶。在其他構想的實施例中，可以藉由無機黏結劑（例如在系統10中處理之後變成燒結帶的一部分的無機黏結劑）將無機可燒結材料帶保持在一起。在其他構想的實施例中，可以藉由將無機材料黏結到自身而將無機材料帶保持在一起，例如，與生帶對比地使用部分燒結的素瓷帶，如本文所揭示。

如本文將描述的，依據例示性實施例，載體網22提供或可以提供用於傳送連續帶材通過分離系統12、尤其是傳送連續帶材通過載體網移除站24的主接觸表面。換句話說，在至少一些此類實施例中，主要是接觸載體網22，使得生帶材20實質上不被接觸、因此實質上沒有因接觸而產生或可能產生的缺陷或瑕疵，例如由於將輪或滾筒的表面壓印在帶的生材上而可在成品燒結產品中偵測到的重複表面特徵。其他實施例可能包括此類缺陷或瑕疵，例如在沒有載體網移除站24之下使用本文揭示的技術的態樣時。

當源16是捲時，連續帶材具有相對較低的第一張力（如本文將進一步描述的），而且即使將連續材料保持在恆定的低張力時，連續帶材仍具有以相對較高的速度展開的傾向。分離系統12發揮或可以發揮制動器的功能，以減少或以其他方式控制或限制連續帶材從源16展開的速度。

依據至少一些此類例示性實施例，載體網移除站24包括位於源16附近和下游的張力隔離器28及位於張力隔離器28下游的剝離器30。張力隔離器28和剝離器30將載體網22從生帶材20分離而不損壞生帶材。特別地，將張力隔離器28設計用於夾持載體網並調整連續帶材通過分離系統的速度。在一個或更多個實施例中，在將載體網22與生帶材分離之後，控制在從生帶材20分離之後收集載體網22的速度，以在載體網22中保持恆定的張力，並從而在連續生帶材20中保持恆定的張力。在一個或更多個實施例中，張力隔離器28將載體網22與生帶材20的分離與來自源16的進入生帶材20的品質隔離。在沒有張力隔離器28之下，連續帶材的環繞品質中的任何或一些不一致（亦即鬆散的環繞，其可導致在展開或進料到剝離器30的過程中收緊）會在剝離器30處造成張力和速度變化。

依據一個例示性實施例，將連續帶材18以第一張力饋送到張力隔離器28，而且一個或更多個實施例的張力隔離器具有結構或設以將第二張力施加於載體網22，當將連續帶材18傳送到剝離器30時，第二張力比連續帶材18的第一張力大。在一些實施例中，第二張力（亦即拉伸力）比第一張力大至少20％及/或至少25毫牛頓（mN），例如大至少100 mN，例如大至少200 mN。依據一些此類實施例，將第二張力施加於載體網22，但不是或者至少實質上不施加於生帶材。在一個或更多個實施例中，當連續帶材沿著張力隔離器28移動時，生帶材20保持第一張力。在一個或更多個實施例中，當連續帶材沿張力隔離器28移動時，生帶材包括或不具有張力或具有的張力不超過用以支撐其自身重量的張力，或具有的張力實質上不超過用以支撐其自身重量的張力，例如超過用以支撐其自身重量的張力小於1牛頓（N）。因此，張力隔離器28在張力隔離器28與源16之間形成第一張力區17，在張力隔離器28與剝離器30之間形成第二張力區19。在第一張力區17中施加到載體網22的張力小於在第二張力區19中施加到載體網22的張力。在一個或更多個實施例中，在第二張力區19中施加到載體網22的張力（亦即拉伸應力）約為每（線性）英吋2.5磅（PLI）或更小。例如，在一個或更多個實施例中，施加到載體網22上的張力為約2.4 PLI或更小、約2.3 PLI或更小、約2.2 PLI或更小、約2.1 PLI或更小、約2 PLI或更小、約1.8 PLI或更小、約1.6 PLI或更小、約1.5 PLI或更小、約1.4 PLI或更小、約1.2 PLI或更小或約1 PLI或更小。在一個或更多個實施例中，第一張力等於或小於第二張力的約50％（例如約45％或更小、約40％或更小、約35％或更小、約30％或更小或約25％或更小）。在一些實施例中，在第二張力區19中施加到載體網22的張力（亦即拉伸力）比在第一張力區17中施加到載體網22的張力大至少20％及/或大至少25毫牛頓（mN），例如大至少100 mN，例如大至少200 mN。在一個或更多個實施例中，除了通過在載體網28上施加張力而施加在生帶材上的張力之外，將（標示的）額外張力施加到生帶材。在此類實施例中，載體網可以由於此類在載體網28上施加的張力而伸展，此舉又在生帶材上產生一些張力，例如在載體網承受壓倒性張力的情況下。

在一個或更多個實施例中，張力隔離器28對載體網22施加的張力比施加到生帶材20的張力更大。在一些實施例中，當從源16移動連續帶材到剝離器30時，張力隔離器對載體網施加的張力等於或大於施加到生帶材的張力的約2倍。在一些實施例中，張力隔離器28對載體網22施加的張力比施加到生帶材20的張力大至少20％及/或大至少25毫牛頓（mN），例如大至少100 mN，例如大至少200 mN。可以直觀地看出，本文所使用的張力通常是指材料的縱向或軸向拉開，而且當本文中給予力的單位時，張力是指拉伸力，而且當給予應力的單位時，張力是指拉伸應力，及/或可以給予本文的張力其他的單位，並指稱另一個相關參數，例如每線性英吋或公制當量的磅數。

在第4圖圖示的實施例中，張力隔離器28可以包括真空鼓25。如第6圖所圖示，在一個或更多個實施例中，藉由驅動馬達輸入27旋轉真空鼓25以移動連續帶材，驅動馬達輸入27藉由軸承殼體29連接到真空鼓。如第7圖所示，真空鼓可以包括具有複數個均勻分佈的真空孔7的外表面。真空孔7可以沿著在真空孔7相互交叉的複數個軸向槽8及/或徑向槽形成。經由真空源（例如真空增壓器）供應真空到真空鼓25，真空源通過真空孔7抓取載體網22，從而便於張緊載體網，如本文所述。在一個或更多個實施例中，真空孔7的分佈和真空鼓的設置（包括所使用的直徑和真空力）沿著載體網的寬度施加或有助於施加均勻的張力到載體網。通過該動作和設置，真空鼓在載體網穿過分離系統12時調整載體網（從而連續帶材）的速度。在一個或更多個實施例中，張力隔離器從源沿著第一張力區17拉動連續帶材。從源16傳送生帶材到剝離器30中的任何或一些不一致（例如鬆散的環繞（會在從源到剝離器的傳送期間導致收緊））不會或可能不會影響分離製程。除了與張力成比例的法向力和摩擦之外，真空鼓25在帶材（例如載體網）與真空鼓25之間提供結合力或吸引力，從而增加結合力或吸引力，而不必增加帶材中的張力。至少由於這個優點，申請人相信，在將生帶與載體網分離的步驟期間，使用真空鼓來控制帶材與滾筒（亦即真空鼓）之間的結合或吸引力是用於保護和控制生帶（可能特別易碎）形狀的獨特有效製程。據上所述，可以使用本技術的各個態樣來創造新的燒結產品，例如在未使用如本文所揭示的真空鼓之下沒有分離標記的帶，例如來自滾筒的重複缺陷、帶厚度的變化、較短的帶長等。

在一個或更多個實施例中，隨著連續帶材被傳送到剝離器30，張力隔離器28沿著第二張力區19增加連續帶材（更具體是載體網或大部分為載體網）中的張力。在第4圖圖示的實施例中，分離系統12包括負載控制器21以維持載體網上的張力。在一個或更多個實施例中，負載控制器21也用於調整收取捲筒26相對於張力隔離器28的速度。

在一個或更多個實施例中，剝離器30位於張力隔離器28下游，並沿著回捲方向A導引載體網22，並沿著與回捲方向A不同的下游處理方向B導引生帶材20，如第8圖所示。在一個或更多個實施例中，回捲方向A和下游處理方向形成大於約90度（例如95度或更大、100度或更大、110度或更大或約120度或更大）的角C。

在一個或更多個實施例中，剝離器30包括鋒利的刀或邊緣以在生帶材中形成分離線，例如在角C的頂點處或附近，圖示為尖端31。在一個或更多實施例中，鋒利的刀或邊緣在生帶材、但不在載體網中形成分離線，恰好在尖端31之前或接近尖端31，如第8圖所示。在一個或更多個實施例中，尖端具有約0.05英吋或更小（例如約0.04英吋或更小、約0.035英吋或更小、約0.03125英吋或更小、約0.03英吋或更小或約0.025英吋或更小）的半徑。

當連續帶材通過尖端31時，尖端31將載體網22與生帶材20分離。在一個或更多個實施例中，尖端31在沿著回捲方向A導引載體網並沿著下游處理方向B導引生帶材之前將載體網22與生帶材20分離。在一個或更多個實施例中，尖端31在沿著回捲方向A導引載體網22並沿著下游處理方向B導引生帶材20的同時將載體網22與生帶材20分離。

如第4圖所示，分離系統12包括用於收集分離的載體網22的收取捲筒26。在圖示的實施例中，可選的空轉滾筒23可用於進一步控制和維持載體網22中的張力。在一個或更多個實施例中，隨著更多的連續帶材被傳送通過分離系統，並且隨著源16的直徑減小、收取捲筒26的直徑增加，感測器15也可以用於控制和維持載體網中的張力。

支撐網移除站的另一個態樣是關於用於分離兩種材料（例如生帶材和載體網）的方法。在一個或更多個實施例中，該方法包括將連續帶材18供給到張力隔離器28，對載體網22施加比張力隔離器施加到生帶材20的張力更大的張力，以及導引載體網以沿回捲方向移動並沿著與回捲方向不同的下游處理方向導引生帶材，如本文所述。在一個或更多個實施例中，該方法包括在沿回捲方向導引載體網並沿下游處理方向導引生帶材之前將載體網與生帶材分離。在一個或更多個實施例中，該方法包括在沿回捲方向導引載體網並沿下游處理方向導引生帶材的同時將載體網與生帶材分離。如以上所教示的，該方法的實施例使載體網接觸真空鼓。在其他實施例中，帶材可以在帶的兩側上具有載體網，並且分離站的元件可以重複用於移除兩個載體網。

在一個或更多個實施例中，該方法包括對生帶材施加零張力或實質為零或非常小的張力（如以上所揭示）。在一個或更多個例示性實施例中，該方法包括在連續帶材沿著第一張力區17從源16移動到張力隔離器28時，對生帶材施加零張力或實質為零或非常小的張力。在一個或更多個例示性實施例中，該方法包括在連續帶材沿著第二張力區19從張力隔離器28移動到剝離器30時，對生帶材施加零張力或實質為零或非常小的張力。在一個或更多個實施例中，該方法包括在連續帶18從源16移動到張力隔離器28（沿著第一張力區）並且到達剝離器30（沿著第二張力區）時，對生帶材20施加零張力或實質為零或非常小的張力。在一個或更多個實施例中，該方法包括對載體網22施加比施加於生帶材20的張力（在沿著分離系統12的任何點）大至少兩倍的張力。選擇具有低彈性的載體網可以有利於使載體網承受施加到帶材的大部分張力。

在一個或更多個實施例中，除了藉由在載體網28上施加張力而施加在生帶材上的張力之外，該方法包括不對生帶材施加額外的張力。在此類實施例中，由於此類在載體網上施加的張力，載體網可能拉伸，從而又在生帶材上產生一些張力。在一個或更多個例示性實施例中，該方法包括當連續帶材沿著第一張力區17從源16移動到張力隔離器28時，不對生帶材施加額外的張力。在一個或更多個例示性實施例中，該方法包括當連續帶材沿著第二張力區19從張力隔離器28移動到剝離器30時，不對生帶材施加額外的張力。在一個或更多個實施例中，該方法包括當連續帶18從源16移動到張力隔離器28（沿著第一張力區）並到達剝離器30（沿著第二張力區）時，不對生帶材20施加額外的張力。

在一個或更多個實施例中，用於分離兩種材料（亦即生帶材和載體網）的方法包括將連續帶材饋送到張力隔離器並對載體網施加第一張力，對載體網施加比第一張力大的第二張力，以及導引載體網沿著回捲方向移動並沿著與回捲方向不同的下游處理方向導引生帶材。在一個或更多個實施例中，施加第一張力包含如本文所揭示施加零張力或很小的張力。在一個或更多個實施例中，施加第一張力包含當連續帶材沿著第一張力區從源16移動到張力隔離器28時，對載體網施加零張力或很小的張力。在一個或更多個實施例中，第二張力為約2.5 PLI或更小。例如，在一個或更多個實施例中，施加到載體網22的張力為約2.4 PLI或更小、約2.3 PLI或更小、約2.2 PLI或更小、約2.1 PLI或更小、約2 PLI或更小、約1.8 PLI或更小、約1.6 PLI或更小、約1.5 PLI或更小、約1.4 PLI或更小、約1.2 PLI或更小或約1 PLI或更小。在一個或更多個實施例中，第一張力等於或小於第二張力的約50％（例如約45％或更小、約40％或更小、約35％或更小、約30％或更小或約25％或更小）。

在一個或更多個實施例中，該方法包括在將生帶材與載體網22分離之後，至少部分燒結該生帶材（如將在本文中與燒結站相關處更詳細論述的）。在一個或更多個實施例中，該方法包括在將載體網22與生帶材20分離之後將載體網22捲繞到收取捲筒26上。在一個或更多個實施例中，該方法包括沿著第二張力區連續地維持載體網22上的張力直到載體網被捲繞到收取捲筒上。 黏結劑移除站

如上面關於第3圖所述的，系統10包括加熱站，該加熱站設以從生帶20移除黏結材料，在至少一些實施例中，與燒結站分開而主動且獨立地加熱生帶20。在其他實施例中，例如本文所揭示燒製素瓷帶，可能不存在加熱站。申請人相信，獨立於燒結爐內的加熱器，利用其自身的可控熱源主動地加熱專用於移除黏結劑的站可允許更好地控制黏結劑移除製程，降低生帶的黏結劑中揮發物燃燒的可能性，此舉對於寬的生帶（例如至少5 mm、至少10 mm、至少30 mm、至少50 mm）是特別有利的。其他實施例包括本文揭示的被動加熱黏結劑移除站，其中站使用從鄰接的燒結爐發出的熱。

依據例示性實施例，如第3圖所圖示，黏結劑移除站34從分離站12接收生帶20，隨後生帶20前進通過黏結劑移除站34。現在參照第9圖，更詳細地圖示和描述系統10的黏結劑移除站34的詳細視圖。

如以上所論述的，生帶20包括藉由本文揭示的黏結劑（例如有機黏結劑）結合的無機材料晶粒。黏結劑移除站34接收生帶20，並且藉由化學上改變黏結劑及/或從生帶20移除黏結劑來製備用於燒結的生帶20，留下無機材料晶粒以形成自支撐的未黏結帶36，未黏結帶36可以在處理方向14上移動到燒結站38中，如下面更詳細論述的。依據例示性實施例，在一瞬間（亦即單個時刻），生帶20同時朝向站34延伸、進入站34、通過站34、在站34內、鄰近站34及/或離開站34。因此，如將理解的，在帶材橫越黏結劑移除站34時，正在系統10中處理的帶材同時包括連續連接到未黏結帶36的生帶20。

依據例示性實施例，生帶20的黏結劑可能是聚合物黏結劑，並且藉由加熱黏結劑而燃燒或燒焦黏結劑以化學地改變黏結劑及/或從生帶20移除黏結劑。依據例示性實施例，黏結劑移除站34在未燒結無機材料晶粒的情況下從生帶20的第一部分重量燒焦或燃燒至少大部分的有機黏結劑，此可藉由在站34移除黏結劑之前將生帶稱重以及在形成生帶之前將無機材料稱重，隨後在黏結劑移除站34的操作之後將未黏結帶36稱重並比較差異來量測。假使黏結劑殘留物（如碳）殘留，申請人認為隨後在較高溫度下的燒結通常可以移除此等殘留物。在其他構想的實施例中，黏結劑可以以化學方式移除，例如由選擇用以在燒結之前在黏結劑移除站與輸送到生帶的另一種材料（例如催化劑、氣體）發生化學反應的材料形成。在其他的構想實施例中，在燒結之前黏結劑可以在一個站從生帶20蒸發或以其他方式汽化並排出。

仍然參照第9圖，依據例示性實施例，黏結劑移除站34包含主動加熱器5120，以在生帶20與黏結劑移除站34接面時從生帶20燒焦或燃燒至少大部分的有機黏結劑，以形成未黏結帶36（例如藉由將生帶20的待燒結非無機材料部分的重量減少多於50％，例如多於70％，例如多於90％；藉由將整體生帶20的重量減少多於30％，例如多於50％）。主動加熱器5120對生帶20提供熱能以燒除黏結劑。在一些實施例中，加熱器5120是或包括電加熱元件，例如電感或電阻加熱元件。在其他實施例中，加熱器5120是或包括燃燒加熱元件，例如氣體加熱元件。在仍其他實施例中，加熱器5120是或包括微波及/或雷射或其他加熱元件。此類加熱元件也可以用在燒結站38中，但是如本文所揭示的，加熱到不同的溫度。

依據例示性實施例，黏結劑移除站34的主動加熱器5120包括加熱區域，例如區域5120A、5120B、5120C、5120D，使得生帶20接收熱能的速率隨著生帶20前進通過黏結劑移除站34而增加。在一些實施例中，生帶20接收熱能的速率以非線性方式增加，例如首先在黏結劑降解並發出可燃氣體副產物時緩慢增加，隨後在生帶20著火的可能性降低時快速增加。如本文所揭示的，此種加熱區域作法、更具體言之為非線性方法對帶的燒結可能是特別有用的，該帶可以以恆定速率行經諸如系統10的生產線。依據例示性實施例，生帶20在黏結劑移除站34中經受的溫度可以是至少200℃，例如至少250℃及/或低於生帶20所攜帶的無機晶粒的燒結溫度，例如低於1200℃，例如低於900℃。在構想的實施例中，對於本文揭示的至少一些材料而言，黏結劑移除站34可以將帶的無機材料至少燒結到某種程度，例如可能地將個別晶粒彼此黏結，此舉可以增加帶的拉伸強度。

依據例示性實施例，隨著生帶20前進通過黏結劑移除站34，黏結劑移除站34在生帶20的上方及/或下方（例如在上方和下方）吹氣及/或吸氣。在一些實施例中，加熱器5120可以提供熱空氣流以將一些或全部熱能傳遞到生帶20，如可以通過穿過壁的噴嘴陣列或通過多孔壁材從集氣室遞送。在其他實施例中，藉由鄰接黏結劑移除站34的風扇或泵（例如第9圖所示的風扇5122）來促進氣體的流動。也可以使用加壓氣體罐作為供應將被吹到帶上的氣體的來源。在一些實施例中，該氣體是空氣。在其他實施例中，該氣體是惰性氣體，例如氬氣。

在一些實施例中，氣體被吹過及/或吸過生帶20的頂側和底側，而在其他實施例中，氣體僅被導引過頂側或底側。在一些此類實施例中，生帶20被氣體軸承及/或下方表面直接支撐，並且相對於該表面移動。例如，生帶20可以沿著下方表面滑動並接觸下方表面，例如由不銹鋼製成的表面。在一些實施例中，在將氣體吹過或吸過帶之前，將氣體加熱到高於室溫的溫度，例如到至少100℃，申請人發現，此舉可以有助於防止生帶20的熱衝擊，該熱衝擊可能影響生成燒結材料的性質，例如由於較少的表面不規則位點和應力集中而提供增加的強度或平坦度。

主動地將氣體（特別是含有氧氣的空氣或氣體）吹過或吸過生帶20對於所屬技術領域中具有通常知識者而言可能是違反直覺的，因為人們可能預期氧氣會燃燒並促使帶著火，此舉在帶20穿過站34時可能會使生帶20的形狀扭曲及/或以其他方式損害生帶20的品質。然而，申請人發現，當生帶20被傳送通過黏結劑移除站34時，將氣體（在一些實施例中包括空氣）吹過或吸過生帶20實際上可幫助帶不著火。例如，申請人發現，儘管黏結劑被黏結劑移除站34移除及/或燒焦而沒有著火，但是假使沒有將空氣吹過生帶20，則當帶以相同的速率移動通過站34時會著火。申請人構想到，可以藉由將生帶20較慢地移動通過黏結劑移除站34、將加熱區域5120A、5120B、5120C、5120D進一步分隔開、在黏結劑中使用阻燃劑及增加黏結劑移除站34的通風，及/或此類技術的組合來降低及/或排除生帶20著火的風險。

儘管可以使氣體主動吹過及/或吸過生帶20及/或未黏結帶36，但申請人發現，未黏結帶36可能特別容易受到振動及/或面外彎曲的損壞，取決於氣體如何流動。因此，在一些實施例中，流過黏結劑移除站34的氣體係及/或包括層流。可以使空氣的流動擴散及/或不被導引到未黏結帶36。在一些實施例中，氣體源或促動器（例如風扇、泵、加壓供應）每分鐘遞送至少1公升的氣體通過黏結劑移除站34，例如經由通道5128（參見第10圖）。

依據一些實施例，生帶20水平前進而不垂直穿過黏結劑移除站34。將帶水平定向可有助於控制通過黏結劑移除站34的氣流，例如藉由減少熱氣體上升而拉動太多空氣通過黏結劑移除站34、從而振動未黏結帶36的「煙囪效應」。在其他構想的實施例中，空氣泵、風扇及周圍的環境空氣條件（例如高溫）偏移及/或控制煙囪效應而不需將生帶20水平定向通過黏結劑移除站34。

依據例示性實施例，當生帶20前進通過站34時，未黏結帶36處於正向縱向張力下。生帶20中的張力可幫助將生帶20保持在平坦方向，比如生帶20隨後進入製造系統的另一站（例如燒結站38）以進行進一步處理。在沒有黏結劑的情況下（例如，在站34中移除黏結劑之後），未黏結帶36可能比生帶材20更脆弱，例如具有較小的極限拉伸強度，例如一半或更小，例如四分之一或更小。依據例示性實施例，未黏結帶36中的縱向張力（亦即拉伸應力）小於每平方mm橫截面500克力。申請人認為，生帶20的彎曲性比未黏結帶36大得多，使得當經由ASTM標準量測時，不使生帶20斷裂的最小彎曲半徑小於未黏結帶36的一半（例如小於未黏結帶36的四分之一、八分之一），參見E290，其中彎曲半徑是生帶20的相應部分可圍繞圓柱體彎曲而不斷裂的最小內徑。

在至少一些實施例中，在通過黏結劑移除站34的處理之後，未黏結帶材36移動到燒結站38中（下面更詳細地論述），燒結站38至少部分地將未黏結帶36的無機材料燒結形成燒結帶40。因此，為了連續處理，在某一瞬間生帶20經由未黏結帶36連續連接到燒結帶40。

在一些此類實施例中，黏結劑移除站34靠近燒結站38，使得其間的距離小於10 m（例如黏結劑移除站34的出口與燒結站38的入口106之間小於10 mm、小於2.5 cm、小於5 cm、小於10 cm、小於25 cm、小於100 cm、小於5 m等等），從而減輕未黏結帶36在站34與站38之間的間隙中可能經歷的熱衝擊，該熱衝擊可能影響所得燒結材料的性質，例如由於較少部位的表面不規則和應力集中而提供增加的強度或平坦度。在構想的實施例中，黏結劑移除站34與燒結站38直接接觸並鄰接及/或在共同的殼體下方，但在至少一些此類實施例中，中間通風口將黏結劑移除的煙氣或其他副產物吸走。

現在參照第10圖，黏結劑移除站34包括界定通道5128的壁5126，通道5128在通道5128的相對端上具有入口和出口5130、5132。通道在入口5130和出口5132之間具有長度L，在一些實施例中，長度L至少5 cm，例如至少10 cm及/或不超過10 m。依據例示性實施例，出口5132及/或入口5130是狹窄且細長的，例如具有高度H和寬度W，寬度W與高度H垂直，其中高度H小於寬度W的一半，例如小於寬度W的五分之一，例如小於寬度W的十分之一。在一些此類實施例中，高度H小於5 cm，例如小於2 cm，例如小於1 cm，及/或至少大於待處理的生帶20的厚度，例如至少大於本文揭示的生帶的厚度，例如至少大於20 μm。申請人發現，具有窄開口可藉由限制氣體在入口和出口5130、5132處的循環（例如環境氣流）來改善黏結劑移除站34的效能。在一些實施例中，通道5128是直的，而在其他實施例中，通道是輕微的弧形，例如具有大於1 m的曲率半徑，其中帶的弧形和相應的曲率可有助於帶的成形或壓平。

參照第11圖，處理帶的方法5210包括使帶前進通過製造系統（例如黏結劑移除站34或本文揭示的其他製造系統）的步驟5212，例如其中帶包括具有由黏結劑黏結的無機材料晶粒的第一部分（例如生帶20）。該方法還包括藉由在製造系統的站上以化學方式改變黏結劑而形成帶的第二部分（例如未黏結帶36）及/或從帶的第一部分移除黏結劑而留下無機材料晶粒、藉以形成帶的第二部分來製備用於燒結的帶的步驟5214。

在一些此類實施例中，製備用於燒結的帶的步驟5214進一步包含在有或無同時燒結無機材料晶粒之下將帶的第一部分的至少大部分黏結劑燒焦或燒除（例如，如以上所論述的）。在一些實施例中，製造系統的站是第一站，並且處理方法5210還包括在第二站接收帶的第二部分的步驟5218，以及在第二站至少部分及/或進一步燒結帶的第二部分的無機材料的步驟5220，以形成帶的第三部分。

在一些實施例中，處理方法5210進一步包括在帶前進時正向張緊帶的第二部分5212。在一些此類實施例中，正向張緊使得在帶的第二部分中的縱向張力（亦即拉伸應力）小於每平方mm橫截面500克力。在一些實施例中，處理方法5210進一步包括在製備用於燒結的帶的同時讓氣體吹過及/或吸過帶5214。在一些實施例中，使帶前進的步驟5212還包括使帶水平前進通過站，及/或藉由氣體軸承及/或下方的表面直接支撐帶，並相對於該表面及/或相對於開口5128移動帶。 黏結劑移除的實例

申請人使用了類似於黏結劑移除站34的黏結劑燒除爐，以在燒結之前從生帶移除黏結劑。在一個實例中，生帶是帶有聚合物黏結劑以形成約42 mm寬和約25 μm厚的帶的帶鑄氧化鋯陶瓷晶粒。生帶以每分鐘20英吋進料通過水平的六熱區黏結劑燒除爐。將黏結劑燒除爐設定於325℃入口至475℃出口，其他四個熱區的度數增量為0至25℃。還提供了在0至250℃的溫度下每分鐘約7.5升的空氣流量。氣流在黏結劑燒除爐的兩側分開。爐長36英吋，有一個18英吋的熱區。燒結站

參照第12圖至第20圖，更詳細圖示和描述了燒結站38。通常，在黏結劑移除站34內從生帶20中移除黏結材料之後，未黏結帶36移動到燒結站38中。

在至少一個具體實施例中，燒結站38包括燒結爐100。燒結爐100包括絕緣殼體102。通常，絕緣殼體102包括個內複數壁，該複數個內壁界定在入口（圖示為入口106）與出口（圖示為出口108）之間延伸通過燒結爐100的通道104。黏結劑移除站34位於入口106附近，使得生帶材20通過黏結劑移除站34，從而產生如上所述的未黏結帶材36。未黏結帶材36進入入口106並穿過通道104。在通道104內，由加熱器（下面有更詳細的解釋，以及以上關於不同類型的加熱元件）產生的熱使未黏結帶36燒結以形成燒結帶40，燒結帶40通過出口108移出以進行進一步的處理或收取，如第3圖所示。視在燒結過程中未黏結帶36暴露的溫度分佈而定，在離開燒結爐100時，帶40可以被完全燒結或部分燒結。無論帶40是部分燒結還是完全燒結的，由於在爐100內發生的燒結，帶40的孔隙率會小於生帶20的孔隙率。類似地，在一些實施例中，帶40的寬度會小於生帶20的寬度。在一些此類和其他的實施例中，可以在燒結期間控制未黏結帶36的收縮率，使得帶40的厚度、寬度及/或長度小於生帶20的厚度。

從第12圖可以看出，與基於分離片的典型燒結系統相比，未黏結帶36是完全延伸穿過爐100的連續長度的材料。在此設置中，單一連續長度的未黏結帶36延伸進入入口106、通過通道104、並從出口108出來。如將理解的，因為未黏結帶36連續通過爐100，所以未黏結帶36的左邊緣、右邊緣及中心線（例如，與左邊緣和右邊緣平行且等距的縱向線）也或也可以延伸穿過入口106和出口108之間的爐100的整個距離。為了參照，第14圖圖示出在離開燒結爐100之後的上述邊緣，為邊緣130和132。連續帶36與爐100之間的這種關係被認為是本文論述的捲對捲燒結製程的獨特之處，而且不同於用於燒結的隧道窯處理的實體設置，在隧道窯處理中分離的材料片移動通過由承載板支撐的爐，承載板移動通過該爐時材料片被燒結。例如，在一些實施例中，帶沿著及/或相對於表面（例如下表面126）滑動通過爐100的通道104，並且不被承載在承載板或輸送帶上，此舉可以減少與承載板相關的、對帶的黏結和黏性磨損以及靜態對比動態的摩擦和黏附。

如上所述，申請人發現通道104及/或通道104內的未黏結帶36的高度水平狀態降低了在燒結期間紊氣流對帶36的影響。如第12圖所示，通道104、入口106及出口108位於實質上水平的平面中。在具體實施例中，通過通道104、入口106及出口108的中心軸所界定的路徑界定實質上水平的平面及/或漸變的弧或曲線（例如具有至少1 m的曲率半徑）。類似地，在此類實施例中，未黏結帶36也可以位於通道104內實質上水平的平面及/或漸變的弧或曲線內（例如，第13圖所示的帶36的上表面124及/或下表面126在實質上水平的平面中）。如本文中所使用的，由通道104、入口106及出口108界定的、帶36的實質上水平的平面是相對於水平參考平面形成10度或更小角度的平面。在其他具體實施例中，通道104、入口106及出口108及/或通道104內的帶36位於甚至更水平的平面中，例如相對於水平參考平面形成3度或更小的角度的平面，更具體為相對於水平參考平面成1度或更小的角度。在其他實施例中，通道104不是如此定向的，並且相應的燒結帶可具有與「煙囪效應」或不規則加熱相關聯的標記（例如滾動表面堆或隆起物），例如通過通道104的空氣流動為紊流。

為了進一步控制或限制系統10的帶材在穿過系統10的過程中接觸的紊氣流，可以以當帶20和36橫穿黏結劑移除站34和燒結站38時將帶材（例如在黏結劑移除站內的生帶材20和在燒結站內的未黏結帶材36）保持在實質上水平的位置的方式相對於燒結站38定位黏結劑移除站34。在此類實施例中，類似於燒結通道104的水平定位，黏結劑移除站34被或也可以被定位在實質上水平的位置，例如將開口116、118對齊以在其間形成水平10度以內的線。

在此類實施例中，黏結劑移除站34包括黏結劑燒除爐110。黏結劑燒除爐110包括絕緣殼體112。通常，絕緣殼體112包括界定通道114的複數個內壁，通道114在入口116與出口118之間延伸穿過黏結劑燒除爐110。

如第12圖所示，參照黏結劑燒除爐110、通道114、入口116及出口118位於實質上水平的平面內。在具體的實施例中，通過通道114、入口116及出口118的中心軸界定的路徑界定了實質上水平的平面。類似地，在此類實施例中，生帶20也可以位於通道114內的實質上水平的平面內。如本文所使用的，生帶20和通道114、入口116及出口118的實質上水平的平面是相對於水平參考平面形成10度或更小的角度的平面。在其他具體實施例中，通道114、入口116及出口118及/或通道114內的生帶20位於甚至更加水平的平面中，例如相對於水平參考平面形成3度或更小的角度的平面，更具體而言，相對於水平參考平面成1度或更小的角度。在其他實施例中，此等特徵可能不是如此水平對齊的。

除了分別保持生帶20和未黏結帶36在黏結劑燒除爐110和燒結爐100內的水平狀態之外，將黏結劑燒除爐110（也稱為黏結劑移除站）和燒結爐100相對於彼此對齊，使得當未黏結帶36從黏結劑燒除爐110轉移到燒結爐100時，未黏結帶36保持水平的位置。申請人發現，在該過渡點處，未黏結帶36特別容易由於各種力（例如由紊氣流造成的力）而變形或破裂，因為在大部分的有機黏結劑被移除之下，未黏結帶36的未燒結無機晶粒被相對較弱的力（例如凡得瓦力、靜電相互作用、少量剩餘的有機黏結劑、摩擦相互作用/相鄰顆粒之間的接合、黏結劑中攜帶的低含量無機物、塑化劑、液體載劑、也許一些顆粒間的黏結等）保持在一起，因此，即使是相對較小的力（例如由紊氣流與未黏結帶36相互作用所引起的力）也可能導致變形或破裂。

因此，如第12圖所示，為了限制紊氣流，黏結劑燒除爐110的通道114在垂直方向上與燒結爐100的通道104對齊。在通過燒結爐100和黏結劑燒除爐110的帶路徑之後，生帶20從輸入捲（如第3圖所示）沿水平方向移動到黏結劑燒除入口116、通過黏結劑燒除通道114並從黏結劑燒除出口118離開。在通道114內，由爐110的加熱器產生的熱以化學方式改變及/或移除生帶20的至少一部分有機黏結材料，稱為「燒除」。另外，黏結劑燒除爐110和燒結爐100的相對定位使得未黏結帶36從黏結劑燒除爐110移動到燒結爐100中，同時如上所述保持在水平的位置或大致水平的位置。因此，至少在一些實施例中，在帶材穿過爐100和110兩者時，通道104和114之間的垂直對齊允許未黏結帶36保持在實質上相同的水平面內（亦即不需要在爐110和100之間上下移動）。

申請人已經確定，隨著帶材的寬度增加，水平黏結劑移除及/或水平燒結的益處變得更加重要，因為更寬的帶材更容易受到基於氣流紊流的變形所影響。因此，申請人相信，燒結爐100及/或黏結劑燒除爐110的水平設置允許生產更寬及/或更長的燒結帶材而不會有明顯的變形或破裂，據信此係使用現有系統無法實現的。

參照第13圖和第14圖，除了黏結劑燒除爐110、燒結爐100及帶材（例如生帶20和未黏結帶36）的水平定位之外，申請人還發現了可以藉由提供具有相對較低高度尺寸（這又涉及相對於未黏結帶36的相對較小間隙）的燒結通道104來限制紊氣流。申請人發現，由於通道104內的非常熱的空氣而可能經歷的紊氣流可以藉由減小在其內可能形成熱梯度、並且此類熱梯度會導致空氣移動的區域的體積來限制。

如第13圖和第12圖所示，通道104部分由水平的、大體上面向上的表面120界定，表面120界定了通道104的下表面的至少一部分。類似地，通道104也部分由水平的且大體上面向下的表面122界定，表面122界定通道104的上表面的至少一部分。圖示為G1的第一間隙是面向上的表面120與面向下的表面122之間的垂直距離，並且G2是面向下的表面122與未黏結帶36的上表面124之間的垂直距離或間隙。

如上所述，在各種實施例中，G1和G2相對較小，使得紊氣流受到限制，但是G1和G2通常應該足夠大以至於各種處理步驟（例如通道104的穿隧）是可能的。在各種實施例中，G2小於0.5英吋（小於12.7 mm），具體小於0.375英吋（小於9.5 mm），並且更具體為0.25英吋（約6.35 mm）。如將理解的，G1通常等於G2加上未黏結帶36的厚度T1。因此，在各種實施例中，因為T1相對較小，例如在3微米與1mm之間，所以G1小於1英吋（小於25.4 mm），具體小於0.75英吋（小於19 mm），對於薄帶材可以小於0.5英吋（小於12.7 mm），而對於非常薄的帶材可以小於0.375英吋（小於9.5 mm）。

第14圖依據例示性實施例圖示燒結爐100的出口108，圖示出相對於帶40的小間隙G2。在各種實施例中，G1和G2可以表示相關表面之間的最大間隙距離，而在另一個實施例中，G1和G2可以表示沿著通道104的長度的相關表面量測之間的平均間隙距離。

在具體實施例中，表面120及/或表面122也是在爐100的入口106和出口108之間延伸的、實質上水平的表面（如上所述）。在此類實施例中，表面120和122因此界定實質上水平的通道104。在一些具體實施例中，表面120及/或122可以是在爐100的入口106和出口108之間的整個距離延伸的平坦、平面水平表面。在其他具體實施例中，表面120及/或122可以是逐漸形成弧形的或如上所述彎曲，黏結劑移除站也可能如此。在具體實施例中，表面120及/或122是實質上水平的，使得該等表面相對於水平參考平面形成小於10度、具體小於3度、甚至更具體小於1度的角度。

如第13圖所示，未黏結帶36的下表面126與面向上的表面120接觸，使得在未黏結帶36前進通過爐100時，未黏結帶36的下表面126沿著或相對於面向上的表面120滑動。在特定實施例中，在燒結期間下表面126與面向上的表面120之間的滑動接觸產生或可能產生形成在下表面126中、但不在上表面124上的各種縱向特徵（例如縱向延伸的標記、槽、脊等）。因此，在具體實施例中，下表面126上的表面特徵不同於在燒結期間不與相對表面接觸的上表面124的表面特徵。特別是，此類滑動接觸與一些燒製製程（例如隧道窯製程）中的設置有很大的不同，在隧道窯製程中，陶瓷材料被放在承載板上，並且兩者一起移動通過燒結爐。在具體實施例中，表面120和122是氧化鋁或者包括氧化鋁，例如界定通道104的氧化鋁管的內表面。

除了上文論述的位置設置和氣流控制設置之外，申請人還發現，控制通過爐100的溫度分佈（未黏結帶36所暴露的）對於限制帶變形或破裂是重要的，本申請人發現假使溫度升高過快（例如燒結速率太快或在帶上的距離太短），則可能發生這種情況。通常參照第15圖，爐100可以包括多個獨立控制的加熱元件140，加熱元件140被定位成將熱量傳送到通道104，以在帶36穿過爐100時使未黏結帶36燒結。儘管最大和最小燒結溫度將至少部分基於由帶36承載的無機材料晶粒的類型而改變，但一般來說，加熱元件140設以沿著通道104的至少一部分產生至少500℃的溫度。在一些實施例中，例如用於燒結ThO₂ （氧化釷）及/或TiO₂ （二氧化鈦）時，通道104可以被加熱到高於3100℃的最高溫度。存在一些熔點高於3200度的材料，例如碳化物、鎢，而且在一些此類實施例中，加熱器140產生的溫度範圍在攝氏500度與更高的溫度之間，例如攝氏3500度或攝氏3600度。在具體實施例中，加熱元件140可以是U形的二矽化鉬加熱元件及/或本文揭示的其他加熱元件。

通常，每個加熱元件140都可以在控制系統142的控制下，控制系統142設以（例如實體設置、編程等）獨立控制爐100的各個加熱元件140以沿著通道104的長度產生溫度分佈，以在燒結帶40中提供期望的燒結水平，同時限制燒結期間的變形。在一些實施例中，控制系統142可以與一個或更多個溫度感測器144通訊，溫度感測器144偵測通道104內的溫度。在此類實施例中，控制系統142可以基於接收自感測器144的輸入訊號來控制加熱元件140，使得在連續未黏結帶36的連續燒結過程中保持期望的溫度分佈。在一些實施例中，控制系統142還可以接收表示帶移動速度、位置、收縮及張力的輸入訊號以及基於此等訊號或可能與此等或其他帶性質有關的其他訊號來控制溫度及/或移動速度。

如關於下面列出的燒結爐實例所證實的，申請人發現，沿著通道104的長度應用燒結溫度分佈對於在燒結期間維持低的或受控的帶材變形水平是或可能是重要的。尤其，申請人發現，假使未黏結帶36在燒結期間所暴露的升溫過高（例如溫度分佈的斜率太陡），則當材料燒結並收縮時，會或可能會在帶36內形成不可接受的高水平的應力，此舉又導致帶36中產生超出平面的變形，例如第2圖所示。尤其，申請人發現，藉由在燒結期間在邊緣130和132處及/或沿著帶36的中心線控制應力，則可以控制帶36在燒結期間的變形。假使從系統10的受熱部分過渡到系統10的室溫部分（例如在從爐100出來時）過度急劇地發生，則在帶36上可能會出現類似的潛在有害影響。據此，本申請的技術可用於在沒有此類溫度控制或分佈的情況下（其中所得的新帶或其他燒結物件可能具有此類特徵變形或其他缺陷）將帶燒結。

參照第16圖和第17圖，依據例示性實施例圖示出沿著燒結通道104的長度由加熱元件140產生的溫度分佈160和170。參照第16圖，溫度曲線160圖示出通道104內的溫度通常在處理方向14上沿著通道104的長度升高。曲線160包括至少三個部分：表示通道104鄰接入口106的區域內的溫度的第一部分162；表示沿著通道104的長度的大部分（例如至少50％、至少75％等）的溫度的第二部分164；以及表示通道104鄰接出口108的區域內的溫度的第三部分166。

如第16圖所示，第一部分162的平均斜率大於第二部分164的平均斜率，表示在入口106附近的通道104內的溫度相對快速升高。第二部分164的平均斜率相對較低（而且低於第一部分162的平均斜率）。第二部分164的低平均斜率表示帶36在沿著通道104的大部分長度移動時所經歷的逐漸升溫。如將在下面論述的，選擇該逐漸升溫以將帶36內的應力保持在低於使變形保持低於期望水平的決定臨界值。第三部分166的平均斜率是表示在出口108附近的通道104內的冷卻部分的負斜率，該負斜率限制了帶36從爐100離開時所經歷的熱衝擊。

在各種實施例中，可以藉由控制沿著通道104的長度的溫度升高速率來實現由部分164的低斜率所表示的逐漸升溫。在各種實施例中，如第16圖的圖中的x軸所表示的，通道104的長度可以是相對較大的，例如至少1米、至少50英吋、至少60英吋或更大。在第16圖模擬和顯示的特定燒結爐中，受熱通道104是64英吋。

在各種實施例中，曲線160被成形為在燒結期間在帶36內保持可接受的低水平壓縮應力，從而避免不期望的變形。申請人發現，假使不是如本文論述的進行控制，則帶變形會是一個挑戰，尤其是對於寬的帶材和高產量的燒結系統而言。尤其，更寬的帶更容易受到這種類型的變形的影響，另外，寬度方向的變形使得或可能會使得在收取捲筒上的捲繞變得困難或無法進行。據此，目前揭示的技術的態樣（例如載體分離、張力控制、黏結劑移除等）可以在沒有溫度分佈之下被實施並用於創造新材料和產品，例如當產生的產品更窄及/或具有此類處理的缺陷或變形特徵時。

因此，在各種實施例中，曲線160的形狀使得在燒結期間未黏結帶36的左邊緣130及/或右邊緣132處的壓縮應力保持低於邊緣應力臨界值，並且在燒結期間未黏結帶36的中心線處的壓縮應力保持低於中心線應力臨界值。一般來說，邊緣應力臨界值和中心線應力臨界值被定義為會使未黏結帶36在燒結期間經歷超出平面（長度-寬度平面）大於1 mm的變形的壓縮應力。申請人發現，對於至少一些材料和帶的寬度來說，在燒結期間可以藉由將邊緣壓縮應力和中心線壓縮應力保持在低於100 MPa（具體為75 MPa、更具體為60 MPa）的臨界值來將超出平面的變形限制於低於1 mm。在具體的實施例中申請人發現，對於至少一些材料和帶的寬度來說，在燒結期間可以藉由將中心線壓縮應力保持在低於100 MPa（具體為75 MPa、更具體為60 MPa）的臨界值、並藉由將邊緣應力保持在低於300 MPa（具體為250 MPa、更具體為200 MPa）的臨界值來將超出平面的變形限制於低於1 mm。

在具體實施例中，可以控制部分162和166的斜率，以在進入和離開爐100時提供特別低的帶應力。在一個此類實施例中，控制系統142設以組合通過爐100的帶速度控制來控制部分162和166內的溫度分佈。在此類實施例中，此種控制部分162和166內的溫度與速度控制相結合的組合帶來了均勻的燒結收縮（應變），並因此在燒結期間在帶36內產生了低應力和低變形。

參照第17圖，圖示出沿著通道104的視線呈現的另一個例示性溫度分佈170。如圖所示，分佈170顯示在通道104的總長度的大約至少75％的範圍內在區域172處上升到最大溫度。在特定實施例中，燒結爐100可以由高導熱率材料（例如鋼或高導電性陶瓷）製成，以降低交叉網（帶/片）寬度方向上的溫度梯度。如第17圖所示，在寬度方向上溫度變化很小或沒有溫度變化。如通常所理解的，特定燒結體系的溫度分佈將基於許多因素，包括材料類型、無機顆粒尺寸、顆粒密度、顆粒尺寸分佈、孔隙率、孔隙尺寸、孔隙尺寸分佈、燒結氛圍、如上所述的部分的應力臨界值/允許變形、通道104的長度、生產速度等，以及期望的結果。

參照第18圖，依據一例示性實施例圖示出燒結站38的另一個實施例。在此實施例中，燒結站38包括兩個彼此串聯的爐180和182。一般來說，爐180和182實質上與上面論述的爐100相同，除了在至少一些實施例中，爐180的溫度分佈不同於爐182內的溫度分佈。在此設置中，未黏結帶36進入爐180的入口106。在爐180內，未黏結帶36部分燒結形成部分燒結的帶184，帶184通過出口108離開爐180。隨後，部分燒結的帶184通過入口106進入第二爐182，並沿著爐182的通道104的長度進行另外的燒結，使得燒結帶40通過出口108離開爐182讓捲筒收取，如以上所論述。

在各種實施例中，每個爐180和182皆包括複數個可獨立控制的加熱元件，使得可以在每個爐180和182中形成不同且獨立的溫度分佈。在一些實施例中，與通道長度和爐180和182的組合通道長度相同的單個長爐相比，利用兩個隔熱爐（例如爐180和182）可以對帶材在燒結過程中暴露的溫度分佈提供更精確控制。在其他構想的實施例中，可以將帶往後移動通過相同的爐，但是沿著不同的路徑及/或暴露於不同的溫度分佈，以進行另外的燒結。

另外，在一些實施例中，在爐180和182之間施加不同的張力可能是合乎需要的。在此類實施例中，張力控制系統186沿著由爐180和182的通道104界定的燒結路徑設置。在具體實施例中，張力控制系統186位於爐180和182之間並且將張力施加到部分燒結的帶184，使得在第二爐182內的帶184的張力大於爐180內的未黏結帶36的張力。在各種實施例中，增加第二燒結爐中的張力可能是理想的，以在爐182的最終或後續燒結期間提供改善的平坦度或變形減小。另外，這種增加的張力可適合應用於部分燒結的帶184，因為與爐180內的未黏結帶36的相對較低拉伸強度相比，部分燒結增加了帶184的拉伸強度。

參照第19圖，依據例示性實施例圖示出爐180和182內的預測溫度分佈。如第19圖所示，控制爐180的加熱元件以產生溫度曲線190，並且控制爐182的加熱元件以產生溫度曲線192。將會注意到，曲線190和192兩者皆具有相同的低應力，產生與上面論述的溫度曲線160類似的逐漸升溫。然而，曲線192位於曲線190上方（例如具有比曲線190更高的平均溫度），從而導致在部分燒結的帶184穿過爐182時發生的、另外的、更高水平的燒結（例如另外的收縮、另外的孔隙率降低）。

參照第20圖，依據一例示性實施例圖示出高產量燒結系統200。一般來說，系統200包括兩個平行系統10，每個平行系統10皆燒結帶材。類似於第18圖中的設置，可以操作系統200來增加單一類型燒結帶材的輸出。或者，系統200的每個系統10皆可輸出不同的燒結帶材。在各種實施例中，系統200可以包括並聯的3個、4個、5個、等等系統10，以進一步增加燒結帶材的輸出。燒結站實例和模擬

參照第21圖至第28圖，描述了各種燒結測試和燒結模擬，並證實本文論述的燒結關係，例如溫度分佈與收縮率之間的關係、溫度分佈與帶材的應力之間的關係、應力與帶材變形之間的關係以及帶寬度與燒結變形風險之間的關係。 物理燒結測試實例1

在一個實例中，測試了具有主動控制的多區黏結劑燒除爐的臥式爐。在此測試中，將42 mm寬和約25微米厚的帶鑄「生」氧化鋯陶瓷帶（帶有聚合物黏結劑的陶瓷）以每分鐘20英吋進料通過具有多區黏結劑燒除爐（類似於以上的爐38和黏結劑移除站34）的水平設備。黏結劑燒除爐的入口溫度設定為325℃，出口溫度為475℃，四個中心熱區的溫度增量為0-25℃。還提供了在約0℃至約250℃的溫度範圍內每分鐘7.5升的空氣流量，並在燒除爐的兩側分開氣流。燒結爐長36英吋，並具有18英吋長的熱區。藉由使帶在氧化鋁「D」管上滑動而在燒結爐內輸送該帶，張力為20克，爐設定在1225℃。製成10-20英尺的燒結氧化鋯帶，並捲繞在直徑3英吋的收取捲筒上。寬度的燒結收縮率約為12％。 燒結模擬1

參照第21圖和第22圖，圖示出氧化鋯的燒結收縮率為時間和溫度的函數。第21圖圖示出氧化鋯帶在各種溫度下和在某一溫度的時間下的燒結收縮率之圖。第22圖圖示出藉由氧化鋯帶在各種溫度下和在某一溫度的時間下的燒結收縮率的數學函數所產生的曲線圖。

為了產生第21圖圖示的數據點，在以上的物理燒結測試實例1描述的設備中將約15 mm寬、25微米厚的帶鑄「生」氧化鋯陶瓷帶（帶有聚合物黏結劑的陶瓷）以每分鐘8英吋「素」燒至1200℃。在窄熱區爐內在1250℃、1300℃、1350℃、1400℃、1450℃及1500℃下將以此方式產生的素燒帶猛燒30秒、1分鐘、2分鐘、3分鐘及5分鐘。量測燒結收縮率，並將此等數據點圖示於第21圖中。

依據燒結數據，將描述燒結收縮率為溫度和時間的函數的數學曲線適配並外推至比實際測試的更低的中等溫度。將此曲線適配和外推圖示於第22圖。基於第21圖和第22圖所示的測試和曲線適配，測定了氧化鋯的燒結收縮率、燒結時間及溫度之間的關係。申請人相信此資訊可以用於開發氧化鋯的燒結溫度曲線以實現所需的收縮率並將應力減小到低於如上所論述的變形臨界值。

在一個具體實施例中，使用該數據來模擬第16圖所示的64英吋燒結爐和溫度分佈。如第16圖所示，熱梯度/分佈160開始於1250℃並結束於1450℃。模擬的溫度在爐內0到8英吋從1250℃增加到1300℃、在8到16英吋從1300℃增加到1312.5℃、在16到24英吋從1312.5℃增加到1325℃、在24到32英吋保持在1325℃、在32到40英吋從1325℃增加到1375℃、在40到48英吋從1375℃增加到1400℃、在48到56英吋從1400℃增加到1450℃、在56到64英吋保持在1450℃、隨後在64英吋之後冷卻到低於1000℃。

將收縮率模擬為帶輸送速度的函數。如第16圖所示，該模擬顯示，較快的輸送速度（每分鐘20英吋（ipm））可在熱區長度上產生更均勻的燒結收縮。因此，此種模擬證實在較長長度上的均勻收縮是理想的，因為發生燒結應變/收縮的距離越短，則帶中的應力越大，並且彎曲和超出平面的塑性變形的傾向越大。 燒結模擬2

參照第23圖和第16圖，藉由有限元素分析（FEA）和封閉形式（CF）解來模擬燒結應力。如第23圖和第24圖所示，當被燒結的帶變更寬時，對100 mm寬的固定帶（單個熱區）、對僅有兩個熱區的100 mm寬的帶以及對以每分鐘8和16英吋輸送的帶計算大於-1000 MPa的極端燒結應力。相反地，當將9個熱區用於2次燒結通過時（相當於單次通過中有18個熱區），對150 mm寬的片模擬小於約-200 MPa的邊緣應力。在單個和四個熱區測試中，將每個熱區模擬為具有450 mm（18英吋）的長度，且爐為900 mm（36英吋），因此在這兩個模擬實例中，額外的熱區等於較長的熱區。例如，1區、2次通過熱區通常等於總共900 mm長（36英吋）的熱區。然而，9區、2次通過熱區相當於總共3660 mm（144英吋）（長）的熱區。因此，第23圖和第24圖證實藉由控制熱區的數量（例如燒結熱區的總長度）、帶暴露的溫度分佈以及帶通過熱區的移動速率可以適應愈來愈寬的帶（例如大於50 mm、100 mm、150 mm、200 mm、250 mm等），可將燒結應力保持在足夠低的水平以避免產生變形、彎曲或破裂。 燒結模擬3

第25圖和第26圖圖示素氧化鋯帶（亦即部分燒結的帶）的模擬，該素氧化鋯帶通過具有陡峭溫度梯度的單一熱區2次。第一次通過將熱區設定為1250℃，隨後第二次通過為1400℃。每分鐘8和16英吋的帶輸送速度是輸入。將帶模擬為20微米厚及15 mm和40 mm寬。第25圖圖示出通過熱區的收縮率，第26圖圖示，由於快速燒結應變，在帶中產生大於90 MPa（對於8 ipm的40 mm寬的帶）以及大於120 MPa（對於16 ipm的40 mm寬的帶）的大壓縮應力。據信此導致具有此等寬度和厚度的帶的彎曲和超出平面的變形。 燒結模擬4

第27圖和第28圖圖示出當模擬使用具有十個熱區的多區爐和二次通過且第二次通過被設定在比第一次通過更高的溫度下的結果。對於帶輸送速度和帶寬度來說，模擬應力比第26圖圖示的應力下降一個數量級。據信此較低的應力會導致更平滑的帶，例如較少的變形。此外，該模擬還證實了受控的燒結溫度分佈或燒結期間的逐漸升溫對應力及因此對變形的影響。 物理燒結測試實例2

在另一個測試實例中，使用垂直方向的燒結設備在1100℃的燒結溫度下製造約25微米厚和15 cm寬的帶鑄「生」氧化鋯陶瓷帶（帶有聚合物黏結劑的陶瓷）。製造了約50英尺並捲繞在直徑3英吋的收取捲筒上。素燒結收縮寬度約為10％。

隨後使該1100℃「素」帶以每分鐘約3、10、20、30、60及75英吋的速度通過臥式燒結爐，實質上與第12圖所示相同，且將爐設定於1550℃。製成長度40英尺的燒結帶並將燒結帶捲繞在直徑3英吋的收取捲筒上。在燒結過程中帶上的張力在10克的範圍內，甚至在75英吋/分鐘且帶在熱區的時間短於約15秒之下實現了小於20％的孔隙率。較慢的速度產生較密的材料。因此，該測試證實，較長的燒結爐導致燒結帶中有較高的密度/較低的孔隙率，而且較高的溫度導致燒結帶中有較高的密度/較低的孔隙率。 物理燒結測試實例3

在另一個測試實例中，將約50微米厚的帶鑄「生」氧化鋁陶瓷帶（帶有聚合物黏結劑的陶瓷）以每分鐘4-6英吋饋送通過實質上與第3圖所示相同的系統。將黏結劑燒除爐設定於325℃的入口至475℃的出口，四個中央熱區的升溫增量為0-25℃。使用在0-250℃下每分鐘5-7.5升的空氣流量。燒結爐長36英吋，將18英吋熱區設定在1300℃。使生帶在1300℃下通過18英吋的燒結熱區，產生部分燒結的「素」帶。部分燒結帶的寬度比生帶的寬度小7％。

隨後使1300℃「素」帶以2英吋/分鐘的速度第二次通過燒結爐，將燒結爐設定於1550℃，產生約20英尺的完全燒結氧化鋁帶。將帶捲繞在直徑6英吋的收取捲筒上。在燒結過程中帶上的張力約為100克，第二道燒結的收縮寬度約為15％。燒結後，帶是半透明的，幾乎是透明的。當放在書面文件上時，你可以透過該帶閱讀。晶粒尺寸小於約2微米，材料孔隙率小於約1％。 測試實例4

在另一個測試實例中，將約50微米厚的帶鑄「生」氧化鋯陶瓷帶（帶有聚合物黏結劑的陶瓷）以每分鐘6英吋饋送通過實質上與第3圖所示相同的系統。將黏結劑燒除爐設定在300-475℃，且在200-250℃下每分鐘有-7.5升空氣流動。燒結爐長36英吋，具有18英吋的熱區。溫度梯度在小於9英吋中為25℃至1225℃，並且在3-4英吋間為1000℃至1225℃。使用兩個間隔約3/8英吋的D管來限制空氣循環和減小溫度梯度。帶中的張力為20-60克，將燒結爐設定在1225℃。製成長度50英尺的燒結氧化鋯並捲繞在直徑3英吋的收取捲筒上。燒結收縮寬度約為12％。

為了物理地模擬具有淺溫度梯度的爐，使1225℃燒結的「素帶」以逐漸升高的溫度通過單區爐三次，此舉可減少每次通過的燒結收縮，從而減少超出平面的變形。具體來說，隨後使1225℃「素」帶第二次以6英吋/分鐘的速度通過爐，且將爐設定在1325℃。經由此製程，製成45英尺的燒結氧化鋯帶，並捲繞在直徑3英吋的收取捲筒上。在燒結過程中帶上的張力為100-250克，此次通過的燒結收縮寬度為5-6％。

隨後使1325℃的帶以6英吋/分鐘的速度第三次通過爐，並將爐設定在1425℃。製成約40英尺的燒結氧化鋯帶，並捲繞在直徑3英吋的收取捲筒上。在燒結過程中帶上的張力為100-250克，此次通過的燒結收縮寬度為5-6％。在通過1425℃之後，帶是半透明的，幾乎是透明的。當放在書面文件上時，你可以透過該帶閱讀。

隨後使1425℃的帶以3-6英吋/分鐘的速度第四次通過爐，並將爐設定在1550℃。製成幾英尺的1550℃燒結帶，並捲繞在直徑3英吋的收取捲筒上。在燒結過程中帶上的張力為100-300克，並且此次通過的燒結收縮（寬度）為0-2％。 燒結物件

現在將描述使用本文所述的系統和製程形成的燒結物件的實施例。燒結物件可以燒結帶（亦即連續燒結物件）或分離燒結物件的形式提供。除非另外指明，否則用語「燒結物件」意欲指稱連續燒結物件和分離燒結物件。此外，「燒結」是指部分燒結物件和完全燒結物件。在一個態樣中，燒結物件的實施例包含先前無法實現的尺寸。在一個或更多個實施例中，燒結物件沿著此等尺寸也表現出某些性質的均勻性。依據另一態樣，燒結物件的實施例表現出可展平性，這意味著燒結物件可以變平或接受變平，而不會在燒結物件中施加顯著的應力，因此可以成功地用於下游製程。另一個態樣涉及捲製燒結物件的實施例，又另一個態樣涉及複數個分離的燒結物件的實施例。還有其他的態樣包括例如新的材料組合物或具有新微觀結構的組合物，例如就獨特的晶界而言。

參照第29圖，依據一個或更多個實施例的燒結物件1000包括第一主表面1010、與該第一主表面相對的第二主表面1020以及在該第一與第二表面之間延伸的主體1030。主體1030具有被定義為該第一主表面與該第二主表面之間的距離的厚度（t）、被定義為與厚度正交的第一表面或第二表面之一的第一尺寸的寬度（W）以及被定義為與厚度和寬度都正交的第一或第二表面之一的第二尺寸的長度（L）。在一個或更多個實施例中，燒結物件包括界定寬度（W）的相對次表面1040。在具體實施例中，如本文所述的燒結物件1000是使用系統10製造的燒結帶40的實例，儘管本技術的一些帶可能比第29圖所示的帶更長。

在一個或更多個實施例中，燒結物件是連續燒結物件，具有約5 mm或更大的寬度，厚度在約3 μm至約1 mm的範圍中，長度在約300 cm或更大的範圍中。在其他實施例中，如上所述，寬度小於5 mm。

在一個或更多個實施例中，燒結物件的寬度在約5 mm至約200 mm、約6 mm至約200 mm、約8 mm至約200 mm、約10 mm至約200 mm、約12 mm至約200 mm、約14 mm至約200 mm、約15 mm至約200 mm、約17 mm至約200 mm、約18 mm至約200 mm、約20 mm至約200 mm、約22 mm至約200 mm、約24 mm至約200 mm、約25 mm至約200 mm、約30 mm至約200 mm、約40 mm至約200 mm、約50 mm至約200 mm、約60 mm至約200 mm、約70 mm至約200 mm、約80 mm至約200 mm、約90 mm至約200 mm、約100 mm至約200 mm、約5 mm至約150 mm、約5 mm至約125 mm、約5 mm至約100 mm、約5 mm至約75 mm、約5 mm至約50 mm、約5 mm至約40 mm、約5 mm至約30 mm、約5 mm至約20 mm或約5 mm至約10 mm的範圍中。

在一些實施例中，燒結物件的寬度W為至少0.5 mm，例如至少1 mm，例如至少2 mm，例如至少5 mm，例如至少8 mm，例如至少10 mm，例如至少15 mm，例如至少20 mm，例如至少30 mm，例如至少50 mm，例如至少75 mm，例如至少10 cm，例如至少15 cm，例如至少20 cm及/或不超過2 m，例如不超過1 m，例如不超過50 cm，例如不超過30 cm。在其他實施例中，燒結物件具有不同的寬度W。

在一個或更多個實施例中，燒結物件的厚度（t）在約3 μm至約1 mm、約4 μm至約1 mm、約5 μm至約1 mm、約6 μm至約1 mm、約7 μm至約1 mm、約8 μm至約1 mm、約9 μm至約1 mm、約10 μm至約1 mm、約11 μm至約1 mm、約12 μm至約1 mm、約13 μm至約1 mm、約14 μm至約1 mm、約15 μm至約1 mm、約20 μm至約1 mm、約25 μm至約1 mm、約30 μm至約1 mm、約35 μm至約1 mm、約40 μm至約1 mm、約45 μm至約1 mm、約50 μm至約1 mm、約100 μm至約1 mm、約200 μm至約1 mm、約300 μm至約1 mm、約400 μm至約1 mm、約500 μm至約1 mm、約3 μm至約900 μm、約3 μm至約800 μm、約3 μm至約700 μm、約3 μm至約600 μm、約3 μm至約500 μm、約3 μm至約400 μm、約3 μm至約300 μm、約3 μm至約200 μm、約3 μm至約100 μm、約3 μm至約90 μm、約3 μm至約80 μm、約3 μm至約70 μm、約3 μm至約60 μm、約3 μm至約50 μm、約3 μm至約45 μm、約3 μm至約40 μm、約3 μm至約35 μm、約3 μm至約30 μm或約3 μm至約30 μm的範圍內。

在一些實施例中，燒結物件的厚度t為至少3 μm，例如至少5 μm，例如至少10 μm，例如至少15 μm，例如至少20 μm，例如至少25 μm，例如至少0.5 mm，例如至少1 mm，及/或不大於5 mm，例如不大於3 mm，例如不大於1 mm，例如不大於500 μm，例如不大於300 μm，例如不大於100 μm。在其他實施例中，燒結物件具有不同的厚度t。

在一個或更多個實施例中，燒結物件是連續的並具有在約300 cm至約500 m、約300 cm至約400 m、約300 cm至約200 m、約300 cm至約100 m、約300 cm至約50 m、約300 cm至約25 m、約300 cm至約20 m、約350 cm至約500 m、約400 cm至約500 m、約450 cm至約500 m、約500 cm至約500 m、約550 cm至約500 m、約600 cm至約500 m、約700 cm至約500 m、約800 cm至約500 m、約900 cm至約500 m、約1 m至約500 m、約5 m至約500 m、約10 m至約500 m、約20 m至約500 m、約30 m至約500 m、約40 m至約500 m、約50 m至約500 m、約75 m至約500 m、約100 m至約500 m、約200 m至約500 m或約250 m至約500 m的範圍中的長度L。

在一些實施例中，燒結物件具有至少5 mm的連續、不間斷長度L，例如至少25 mm，例如至少1 cm，例如至少15 cm，例如至少50 cm，例如至少1 m，例如至少5 m，例如至少10 m，及/或不超過5 km，例如不超過3 km，例如不超過1 km，例如不超過500 m，例如不超過300 m，例如不超過100 m。在其他實施例中，燒結物件具有不同的長度L。此類連續長的長度，尤其是具有本文揭示的材料和品質，在沒有本文揭示的技術的情況下，例如受控的分離、張力控制、燒結區、黏結劑移除技術等，可能是令所屬技術領域中具有通常知識者驚奇的。

在一個或更多個實施例中，燒結物件的主體包括燒結的無機材料。在一個或更多個實施例中，無機材料包括具有小於約1 mm的主界面尺寸的界面。如本文所使用的，當相對於無機材料使用時，用語「界面」被定義為包括化學不均勻性或晶體結構不均勻性或化學不均勻性和晶體結構不均勻性兩者。

例示性的無機材料包括陶瓷材料、玻璃陶瓷材料等。在一些實施例中，無機材料可以包括壓電材料、熱電（thermoelectric）材料、熱電（pyroelectric）材料、可變電阻材料或光電材料中的任何一種或多種。無機材料的具體實例包括氧化鋯（例如氧化釔穩定的氧化鋯）、氧化鋁、尖晶石、石榴石、鋰鑭鋯氧化物（LLZO）、堇青石、莫來石、鈣鈦礦、燒綠石、碳化矽、氮化矽、碳化硼、鈦酸鉍鈉、鈦酸鋇、二硼化鈦、矽氧化鋁氮化物、氮氧化鋁或反應性陶瓷化玻璃陶瓷（藉由化學反應和去玻作用的組合所形成的玻璃陶瓷，包括玻璃料和反應物粉末之間的原位反應）。

在一個或更多個實施例中，燒結物件在整個特定區域表現出組成均勻性。在一個或更多個具體實施例中，燒結物件沿著長度具有至少10平方cm的面積，其具有組成物（亦即化學品的相對量，單位為重量百分比（％）），其中在該面積上組成物的至少一個組分的變化少於約3重量％（例如約2.5重量％或更少、約2重量％或更少、約1.5重量％或更少、約1重量％或更少或約0.5重量％或更少）。例如，當無機材料包含氧化鋁時，鋁的量可以改變少於約3重量％（例如約2.5重量％或更少、約2重量％或更少、約1.5重量％或更少、約1重量％或更少或約0.5重量％或更少），橫跨至少10平方cm的面積。此類組成均勻性可以至少部分歸因於如本文所揭示的新獨特製程，例如具有單獨控制的元件的爐加熱區、生帶的仔細和溫和處理、連續帶處理的穩定狀態等。在其他實施例中，本文揭示的至少一些技術的新穎且創造性的帶或其他產品可能不具有此類組成均勻性。

在一個或更多個實施例中，燒結物件在整個特定區域內表現出結晶結構均勻性。在一個或更多個具體實施例中，燒結物件沿著長度方向具有至少10平方cm的面積，該面積具有結晶結構，其中至少一個相的重量百分比在該面積上的變化小於約5個百分點。僅為了說明，燒結物件可以包括構成燒結物件的20重量％的至少一個相，並且在至少10平方cm的面積內，該相的量在約15重量％至約25重量％的範圍內。在一個或更多個實施例中，燒結物件沿長度方向包括至少10平方cm的面積，該面積具有結晶結構，該結晶結構具有至少一個相，該至少一個相在該面積內的重量百分比變化小於約4.5個百分點、小於約4個百分點、小於約3.5個百分點、小於約3個百分點、小於約2.5個百分點、小於約2個百分點、小於約1.5個百分點、小於約1個百分點或小於約0.5個百分點。此類結晶結構均勻性可以至少部分歸因於如本文所揭示的新獨特製程，例如具有單獨控制的元件的爐加熱區、生帶的仔細和溫和處理、連續帶處理的穩定狀態等。在其他實施例中，本文揭示的至少一些技術的新穎且創造性的帶或其他產品可能不具有此類結晶結構均勻性。

在一個或更多個實施例中，燒結物件在整個特定區域表現出孔隙率均勻性。在一個或更多個具體的實施例中，燒結物件沿長度包含至少10平方cm、孔隙率變化小於約20％的面積。如本文所用，用語「孔隙率」被描述為體積百分比（例如至少10體積％，或者至少30體積％），其中「孔隙率」是指燒結物件中未被無機材料佔據的體積的部分。因此，在一個實例中，燒結物件具有10體積％的孔隙率，並且在至少10平方cm的面積上該孔隙率在約大於8體積％至小於約12體積％的範圍內。在一個或更多個具體實施例中，燒結物件沿著長度包含至少10平方cm的面積，且在該面積內具有變化為18％或更少、16％或更少、15％或更少、14％或更少、12％更少、10％或更少、8％或更少、6％或更少、5％或更少、4％或更少或者約2％或更少的孔隙率。此類孔隙率均勻性可以至少部分歸因於如本文所揭示的新獨特製程，例如具有單獨控制的元件的爐加熱區、生帶的仔細和溫和處理、連續帶處理的穩定狀態等。在其他實施例中，本文揭示的至少一些技術的新穎且創造性的帶或其他產品可能不具有此類孔隙率均勻性。

在一個或更多個實施例中，燒結物件表現出顆粒狀輪廓，例如在顯微鏡下觀察時如第30A圖的數位影像為此類顆粒狀輪廓結構的實例所顯示的，並且概念性地圖示於第30B圖的側視中，燒結物件包括從主體1030大致向外突出的晶粒1034，晶粒1034相對於在晶粒1034之間的邊界1032處的表面凹陷部分具有至少25奈米（nm）及/或不大於150微米（μm）的高度H（例如平均高度）。在一個或更多個實施例中，高度H在從約25 nm至約125 μm、從約25 nm至約100 μm、從約25 nm至約75 μm、從約25 nm至約50 μm、從約50 nm至約150 μm、從約75 nm至約150 μm、從約100 nm至約150 μm或從約125 nm至約150 μm的範圍內。在一個或更多個實施例中，高度H在約25 nm至約125 nm、約25 nm至約100 nm、約25 nm至約75 nm、約25 nm至約50 nm、約50 nm至約150 nm、約75 nm至約150 nm、約100 nm至約150 nm或約125 nm至約150 nm的範圍內。在其他實施例中，高度H可以是其他大小。在又其他實施例中，處理條件（例如時間、溫度）可以使得燒結材料具有基本上為零的高度H。在一些實施例中，對於本文揭示的材料和製造來說，產品（例如帶）包括至少25 nm的晶粒高度H，例如至少50 nm、例如至少75 nm、例如至少100 nm、例如至少125 nm、例如至少150 nm，及/或不大於200 μm，例如不大於150 μm、例如不大於100 μm、例如不大於75 μm、例如不大於50 μm。此類微結構的尺寸和形狀可以使用本文揭示的技術來控制，例如通過爐的輸送速率、爐的溫度和溫度分佈、生帶中無機材料的成分、顆粒/晶粒尺寸和密度，以及本文揭示的其他因素。

顆粒狀輪廓是或可以是用於形成燒結物件1000的製造製程的指標。尤其，顆粒狀輪廓是或可以是物件1000被燒結為薄連續物件（亦即片或帶）、而不是被從晶錠切割並且相應的表面1010、1020實質上還沒有被拋光的指標。此外，與拋光表面相比，顆粒狀輪廓可以在一些應用中為燒結物件1000提供益處，例如為顯示器的背光單元散射光、為塗層的更好黏附或為培養物的生長增加表面積。在構想的實施例中，表面1010、1020在沿著燒結物件長度的一個維度的10 mm距離間具有約10 nm至約1000 nm的粗糙度，例如約15 nm至約800 nm。在構想的實施例中，表面1010、1020中的任一表面或兩個表面皆沿單軸在1 cm的距離間具有從約1 nm至約10 μm的粗糙度。

在一個或更多個實施例中，可以拋光一個或兩個表面1010、1020，其中晶界溝槽和晶粒凹凸（或小丘）通常由於拋光而被移除。在構想的實施例中，依據本文揭示的製程製造的燒結物件1000可以被拋光，其表面類似於例如第31A圖至第31B圖所示的表面；取決於例如物件的特定預期用途。例如，使用燒結物件1000作為基材可能不需要極其光滑的表面，第30A圖至第30B圖的未拋光表面可能就足夠了；而將該物件用作鏡子或透鏡可能需要如第31A圖至第31B圖所示的拋光。然而，如本文所揭示的，對於特別薄的物件或具有大表面積的薄物件來說，拋光可能是困難的。如所指出的，本文揭示的基材也可以接受可改變表面品質（例如光滑度）的塗層。

不受理論的約束，據信燒結陶瓷的片或從晶錠切割的其他材料可能不具有存在於表面上的易識別晶界，與第30A圖至第30B圖的物件相反。不受理論的影響，通常可以將從晶錠切割的物件拋光成形以修改切割的粗糙表面，例如從磨擦產生的溝槽；然而，對於燒結陶瓷或其他材料的非常薄的物件來說，表面拋光可能特別困難或麻煩，隨著此類物件更薄以及此類物件的表面積更大，難度增加。然而，依據目前所揭示的技術製造的燒結物件可能較不受限於此類限制，因為依據本技術製造的物件可以連續製造成長度長的帶。此外，如本文所揭示的爐系統的尺寸可按比例縮放以容納和燒結如本文所述的較寬物件。

在一些實施例中，例如在燒結物件1000為片或帶的形式的情況下，表面一致性使得第一表面1010和第二表面1020中的任一者或兩者具有很少的表面缺陷。在這種情況下，表面缺陷是沿著相應表面尺寸為至少15 μm、10 μm及/或5 μm的擦傷及/或黏結。在一個或更多個實施例中，第一主表面1010和第二主表面1020中的一者或兩者具有少於15、10及/或5個、每平方cm尺寸大於15 μm、10 μm及/或5 μm的表面缺陷。在一個實例中，第一主表面1010和第二主表面1020中的一者或兩者平均每平方cm具有少於3個或少於1個此類表面缺陷。在一個或更多個實施例中，第一主表面和第二主表面之一或兩者具有來自黏附或磨損的表面缺陷（尺寸大於5 μm）少於一百個的至少10平方cm面積。替代地或附加地，第一主表面和第二主表面中之一者具有來自黏附或磨損的表面缺陷（尺寸大於5 μm）少於一百個的至少10平方cm面積，而第一主表面和第二主表面中之另一者包含來自黏附或磨損、尺寸大於5 μm的表面缺陷。因此，依據本文揭示的發明技術製造的燒結物件可具有相對高且一致的表面品質。申請人認為，燒結物件1000的高且一致的表面品質藉由減少應力集中及/或裂紋引發的位點來促進物件1000的強度增加。

可以將燒結物件描述為沿單軸（例如沿著燒結物件的長度或寬度）在1 cm的距離上具有範圍從約0.1 μm（100 nm）至約50 μm的平坦度。在一些實施例中，平坦度可以在約0.2 μm至約50 μm、約0.4 μm至約50 μm、約0.5 μm至約50 μm、約0.6 μm至約50 μm、約0.8 μm至約50 μm、約1 μm至約50 μm、約2 μm至約50 μm、約5 μm至約50 μm、約10 μm至約50 μm、約20 μm至約50 μm、約25 μm至約50 μm、約30 μm至約50 μm、約0.1 μm至約45 μm、約0.1 μm至約40 μm、約0.1 μm至約35 μm、約0.1 μm至約30 μm、約0.1 μm至約25 μm、約0.1 μm至約20 μm、約0.1 μm至約15 μm、約0.1 μm至約10 μm、約0.1 μm至約5 μm或約0.1 μm至約1 μm的範圍內。此類平坦度與本文揭示的材料的表面品質、表面一致性、大面積、薄的厚度及/或材料性質相組合可以允許片、基材、燒結帶、物件等對於各種應用特別有用，例如用於顯示器的堅硬的蓋板、高溫基材、撓性隔板及其他應用。如此說來，實施例可能不具有此類平坦度。平坦度是用各自的國家標準（例如ASTM A1030）量測的。

在一個或更多個實施例中，燒結物件沿著如第32圖所示的寬度尺寸呈現條紋輪廓。在一個或更多個實施例中，主體1030具有沿著寬度實質上恆定的厚度的條紋輪廓。例如，沿整個寬度的厚度在從約0.9t至約1.1t（例如從約0.95t至約1.1t、從約0.1t至約1.1t、從約0.105t至約1.1t、從約0.9t至約1.05t、從約0.9t至約t或從約0.9t至約0.95t）的範圍內，其中t是本文揭示的厚度值。如第32圖所示，條紋輪廓沿著寬度包括兩個或更多個起伏。如本文所使用的，起伏意指整個週期。在一些實施例中，條紋輪廓沿著整個寬度包括3個或更多個起伏、4個或更多個起伏、5個或更多個起伏或10個或更多個起伏，並且起伏的上限為沿著整個寬度約小於約20個起伏。在一個或更多個實施例中，可以依據光學畸變來量測條紋。在一個或更多個實施例中，可將燒結物件放在斑馬板附近，該斑馬板由白板組成，該白板具有對角設置在板上的直黑條紋。當透過燒結物件觀察斑馬板時，可以使用本技術領域中已知的方法和工具目視偵測和量測黑條的變形。在一個實例中，可以依據ASTM C1048量測變形。在其他實施例中，例如用本文揭示的拋光或其他方式形成的物件，可以有較少的變形或沒有變形。在又其他實施例中，變形在數量及/或大小上可能更大。

在一個或更多個實施例中，燒結物件可以是平面的。在一個或更多個實施例中，燒結物件或分離燒結物件的一部分（如本文將描述的）可具有三維形狀。例如，在一個或更多個實施例中，燒結物件或分離燒結物件的一部分可以具有鞍形形狀（沿著寬度具有凸形形狀並且沿著長度具有凹形形狀，或者沿著寬度具有凹形形狀並且沿著長度具有凸形形狀）。在一個或更多個實施例中，燒結物件或分離燒結物件的一部分可以具有c形（沿著長度具有單個凹形形狀）。在一個或更多個實施例中，形狀大小（意指從所處的平面量測燒結物件或分離燒結物件的部分的最大高度）小於約0.75 mm（例如約0.7 mm或更小、0.65 mm或更小、0.6 mm或更小、0.55 mm或更小、0.5 mm或更小、0.45 mm或更小、0.4 mm或更小、0.35 mm或更小、0.3 mm或更小、0.25 mm或更小、0.2 mm或更小、0.15 mm或更小或0.1 mm或更小）。

依據另一態樣，燒結物件的實施例可以就可展平性或在標準室溫（在23℃）條件下可展平方面進行描述，而不需要在熔化或燒結溫度附近加熱燒結物件以軟化物件進行展平。在一些實施例中，燒結物件的一部分是可展平的。燒結物件的可展平部分可具有約10 cm或更小的長度。在一些實施例中，燒結物件可具有本文另外描述的尺寸（例如寬度約5 mm或更大，厚度在約3 μm至約1 mm的範圍中，長度約300 cm或更大），其中燒結物件的可展平部分具有10 cm或更小的長度。在一些實施例中，例如在燒結物件是分離燒結物件的情況下，整個燒結物件是可展平的。

如本文所使用的，藉由在兩個剛性平行表面之間夾住燒結物件（或燒結物件的一部分）來將燒結物件展平，或藉由沿著平的展平平面抵靠剛性表面在燒結物件的第一主表面1010（或燒結物件的一部分）上施加表面壓力來展平燒結物件（或燒結物件的一部分）以決定可展平度。可展平度的度量可以表示為：當將燒結物件（或燒結物件的一部分）夾在兩個剛性平行表面之間時，將燒結物件（或燒結物件的一部分）夾平到距展平平面的距離在0.05 mm、0.01 mm或0.001 mm內所需的力。可展平度的度量可以可替代地表示為當將燒結物件（或燒結物件的一部分）推向剛性表面時，施加到第一主表面1010上以將燒結物件（或燒結物件的一部分）平坦地推到距展平平面的距離在0.001 mm內的表面壓力。可展平度的度量可以表示為當使用展平方法（亦即在兩個剛性平行表面之間夾緊或緊靠剛性表面）將燒結物件（或燒結物件的一部分）展平到距展平平面的距離在0.05 mm、0.01 mm或0.001 mm內時，燒結物件（或燒結物件的一部分）上的平面表面應力（壓縮或拉伸）的絕對最大值。此應力可以使用薄板彎曲方程式σ_x = Et/2R(1-ν² )決定。

薄板彎曲應力方程式是由方程式σ_x =[E/(1-ν² )] • (ε_x + νε_y )導出，其中E為彈性模量，v為帕松比（Poisson's ratio），ε_x 和ε_y 為各別方向的應變。使用厚光束時偏轉遠小於光束的厚度，ε_x 與厚度平方成正比。然而，當光束的厚度明顯小於彎曲半徑時（例如燒結物件可具有約20 μm的厚度t並彎曲至mm量級的彎曲半徑），ε_y = 0是適用的。如第33圖所示，假定薄板（或燒結物件）彎成中央軸的長度L₀ 為Ɵ x R（其中Ɵ為弧度，R為彎曲半徑）的圓部分時，外部纖維的長度L₁ 為Ɵ x (R + t/2)（其中Ɵ為弧度，R為彎曲半徑，t為厚度，外部纖維上的ε_x 為(L₁ -L₀ )/L₀ ，因此，ε_x = [Ɵ x (R + t/2) – (Ɵ x R)] x 1/ (Ɵ x R) = t/2R。方程式σ_x =[E/(1-ν² )] • t/2R成為上述的薄板彎曲方程式（σ_x = Et/2R(1-ν² )）。

在一個或更多個實施例中，燒結物件或燒結物件的部分在被至少展平到上述幅度時表現出小於或等於燒結物件的彎曲強度（藉由2點彎曲強度量測）的25％的最大平面內應力（被定義為應力的最大絕對值，不管由薄板彎曲方程式決定時為壓縮應力或拉伸應力）。例如，燒結物件或燒結物件的部分的最大平面內應力可以小於或等於燒結物件的彎曲強度的24％、小於或等於燒結物件的彎曲強度的22％、小於或等於燒結物件的彎曲強度的20％、小於或等於燒結物件的彎曲強度的18％、小於或等於燒結物件的彎曲強度的16％、小於或等於燒結物件的彎曲強度的15％、小於或等於燒結物件的彎曲強度的14％、小於或等於燒結物件的彎曲強度的12％、小於或等於燒結物件的彎曲強度的10％、小於或等於燒結物件的彎曲強度的5％或小於或等於燒結物件的彎曲強度的4％。

在一個或更多個實施例中，燒結物件或燒結物件的部分是可展平的，使得當如本文所述展平時，燒結物件或燒結物件的部分表現出小於或等於燒結物件的楊氏模量的1％的最大平面內應力。在一個或更多個實施例中，燒結物件的最大平面內應力可以小於或等於燒結物件的楊氏模量的0.9％、0.8％、0.7％、0.6％、0.5％、0.4％、0.3％、0.2％、0.1％或0.05％。

在一個或更多個實施例中，燒結物件或燒結物件的部分是可展平的，使得當燒結物件或燒結物件的部分具有範圍在約40 μm至約80 μm的厚度（或本文揭示的其他厚度）並且被彎曲至大於0.03 m的彎曲半徑時，燒結物件或燒結物件的部分表現出小於或等於物件的彎曲強度的25％的最大平面內應力。在一個或更多個實施例中，燒結物件或燒結物件的部分是可展平的，使得當燒結物件或燒結物件的部分具有範圍在約20 μm至約40 μm的厚度（或本文揭示的其他厚度）並且被彎曲至大於0.015 m的彎曲半徑時，燒結物件或燒結物件的部分表現出小於或等於物件的彎曲強度（如藉由2點彎曲強度測得的）的25％的最大平面內應力。在一個或更多個實施例中，當燒結物件具有範圍在約3 μm至約20 μm的厚度（或本文揭示的其他厚度）並且被彎曲至大於0.0075 m的彎曲半徑時，燒結物件或燒結物件的部分表現出小於或等於物件的彎曲強度（如藉由2點彎曲強度測得的）的25％的最大平面內應力。

在一個或更多個實施例中，燒結物件或燒結物件的部分是可展平的，使得當燒結物件或燒結物件的部分具有約80 μm的厚度（或本文揭示的其他厚度）並且被彎曲至大於0.03 m的彎曲半徑時，燒結物件或燒結物件的部分表現出小於或等於物件的彎曲強度的25％的最大平面內應力。在一個或更多個實施例中，燒結物件或燒結物件的部分是可展平的，使得當燒結物件或燒結物件的部分具有約40 μm的厚度（或本文揭示的其他厚度）並且被彎曲至大於0.015 m的彎曲半徑時，燒結物件或燒結物件的部分表現出小於或等於物件的彎曲強度（如藉由2點彎曲強度測得的）的25％的最大平面內應力。在一個或更多個實施例中，當燒結物件具有約20 μm的厚度（或本文揭示的其他厚度）並且被彎曲至大於0.0075 m的彎曲半徑時，燒結物件或燒結物件的部分表現出小於或等於物件的彎曲強度（如藉由2點彎曲強度測得的）的25％的最大平面內應力。

在一個或更多個實施例中，燒結物件或燒結物件的部分是可展平的，使得當使用任一展平方法（亦即在兩個剛性平行表面之間夾緊或緊靠剛性表面）展平到距展平平面的距離在0.05 mm、0.01 mm或0.001 mm內時，燒結物件或燒結物件的部分表現出小於250 MPa的最大平面內應力。在一個或更多個實施例中，最大平面內應力可以是約225 MPa或更小、200 MPa或更小、175 MPa或更小、150 MPa或更小、125 MPa或更小、100 MPa或更小、75 MPa或更小、50 MPa或更小、25 MPa或更小、15 MPa、14 MPa或更小、13 MPa或更小、12 MPa或更小、11 MPa或更小、10 MPa或更小、9 MPa或更小、8 MPa或更小、7 MPa或更小、6 MPa或更小、5 MPa或更小或4 MPa或更小。

在一個或更多個實施例中，燒結物件或燒結物件的部分是可展平的，使得藉由在兩個剛性平行表面之間夾緊來將燒結物件或燒結物件的部分展平到距展平平面的距離在0.05 mm、0.01 mm或0.001 mm內時僅需要小於8 N（或7 N或更小、6 N或更小、5 N或更小、4 N或更小、3 N或更小、2 N或更小、1 N或更小、0.5 N或更小、0.25 N或更小、0.1 N或更小或0.05 N或更小）的力。

在一個或更多個實施例中，燒結物件或燒結物件的部分是可展平的，使得當將燒結物件（或燒結物件的部分）推向剛性表面時，將燒結物件（或燒結物件的部分）推平到距展平平面的距離在0.05 mm、0.010 mm或0.001 mm內時僅需要0.1 MPa或更小的壓力。在一些實施例中，壓力可以為約0.08 MPa或更小、約0.06 MPa或更小、約0.05 MPa或更小、約0.04 MPa或更小、約0.02 MPa或更小、約0.01 MPa或更小、約0.008 MPa或更小、約0.006 MPa或更小、約0.005 MPa或更小、約0.004 MPa或更小、約0.002 MPa或更小、約0.001 MPa或更小或0.0005 MPa或更小。

依據另一態樣，燒結物件可以是被捲成如第34A圖所示的捲繞燒結物件的燒結帶材。在此類實施例中，捲繞燒結物件包括芯1100和圍繞芯捲繞的燒結物件1200（依據本文所述的一個或更多個實施例）。在一個或更多個實施例中，芯是圓柱形的並具有小於60 cm（或約20英吋）的直徑1240。例如，芯可具有約55 cm或更小、50 cm或更小、約48 cm或更小、約46 cm或更小、約45 cm或更小、約44 cm或更小、約42 cm或更小、約40 cm或更小、約38 cm或更小、約36 cm或更小、約35 cm或更小、約34 cm或更小、約32 cm或更小、約30 cm或更小、約28 cm或更小、約26 cm或更小、約25 cm或更小、約24 cm或更小、約22 cm或更小、約20 cm或更小、約18 cm或更小、約16 cm或更小、約15 cm或更小、約14 cm或更小、約12 cm或更小、約10 cm或更小、約8 cm或更小、約6 cm或更小、約5 cm或更小、約4 cm或更小或約2 cm或更小的直徑。在其他實施例中，芯以其他方式成形，並且捲狀物對應於上述直徑尺寸以弧形圍繞芯彎曲。

在一個或更多個實施例中，捲繞在芯上的燒結物件是連續的並且具有本文另外描述的尺寸（例如約5 mm或更大的寬度，在約3 μm至約1 mm範圍內的厚度，長度約為30 cm或更大）。

將連續燒結物件（尤其是連續燒結無機材料，例如陶瓷）捲繞到芯上存在幾個挑戰，因為燒結物件具有交叉網的形狀，而且燒結物件可以耐受的網張力（特別是在黏結劑燒除和素燒狀態中）是非常低的（例如克級大小的張力）。此外，燒結材料的模量可以非常高（例如高達並包括約210 GPa），因此，燒結物件處在張力下不會伸長，而且當捲繞在芯上時，所得的捲繞完整性可能是差的。在處理連續捲繞的過程中，連續燒結物件會容易伸縮（亦即連續捲繞物會移出對齊）。

申請人發現，當將連續燒結物件捲繞到芯上時，藉由使用柔性夾層支撐材料，一個或更多個實施例的捲繞燒結物件可具有優異的完整性。在一個或更多個實施例中，將連續燒結物件放在夾層支撐材料上，並將連續燒結物件和夾層支撐材料捲繞在芯上，使得連續燒結物件的每個連續捲藉由夾層支撐材料彼此分離。如以上參照第3圖所述，將燒結物件（或燒結帶材）40捲繞到收取捲筒44上。夾層支撐材料46被或可以被從捲筒48上取下，並且夾層支撐材料46被或可以被捲繞到收取捲筒44上，使得夾層支撐材料46的層位於收取捲筒44上的每一層、大部分或至少一些連續燒結物件1000（例如燒結物件1200或燒結帶材40）之間。此種配置形成了捲繞的燒結材料50。

參照第34B圖，依據例示性實施例圖示出第34A圖的捲繞燒結物件1200之詳細剖視圖，其中燒結物件1200已經圍繞芯1100捲繞兩次，並且夾層支撐材料46位於燒結物件1200與芯1100之間、隨後位於燒結物件1200的連續環繞之間。從第34B圖可以看出，當從一端觀看時，燒結物件1200（在此案例中為帶）和夾層支撐材料46圍繞芯1100形成纏繞螺旋。在其他構想的實施例中，燒結物件可以被切割成分離的片而且仍捲繞在芯上並藉由連續的夾層支撐材料46與相鄰的環繞分離，例如當加在一起時片的淨長度為如本文所述的長度L。如第34B圖所示，在各種實施例中，依據例示性實施例圖示出捲繞燒結物件包括在捲繞燒結物件（例如燒結物件1000、燒結物件1200或燒結帶材40）的每個層之間的夾層支撐材料46。在各種實施例中，夾層支撐材料包括第一主表面和與該第一主表面相對的第二主表面、定義為該第一主表面與該第二主表面之間的距離的夾層厚度（t）、定義為與該夾層厚度正交的該第一或第二表面中之一者的第一尺寸的夾層寬度以及定義為與該夾層支撐材料的該夾層厚度和該夾層寬度皆正交的該第一或第二主表面中之一者的第二尺寸的夾層長度。在一個或更多個例示性實施例中，該夾層厚度大於該燒結物件的厚度。在一個或更多個實施例中，該夾層寬度可以大於捲繞燒結物件的寬度。

在一個或更多個實施例中，夾層支撐材料46包含比連續燒結物件上的張力（藉由負載單元量測）更大的張力（或處於張力之下）。在一個或更多個實施例中，夾層支撐材料具有相對較低的模量（與燒結物件相比），因此在低張力下可拉伸。據信此情況產生了更高的夾層捲壓力，從而改善捲繞捲的完整性。此外，在一些實施例中，捲繞捲中的張力係藉由控制施加於夾層支撐材料上的張力來控制，並且張力可以作為捲繞捲直徑的函數逐漸減小。在一些此類實施例中，夾層支撐材料46處於張緊狀態，而燒結物件（例如帶）處於壓縮狀態。

在一個或更多個實施例中，夾層支撐材料具有厚度順應性（亦即可以藉由對主表面施加壓力來減小厚度，因此可以補償燒結物件中因燒結製程所產生的交叉網形狀或厚度的變化）。在一些此類實施例中，當從側面觀看時，燒結物件可以藉由夾層支撐材料隱藏在捲內，其中夾層支撐材料與夾層支撐材料的鄰接環繞接觸，並且至少在某種程度上屏蔽並隔離燒結物件，例如在夾層支撐材料比第34B圖所示的燒結物件更寬並延伸超過燒結物件（例如帶）的寬度方向的兩個邊緣的情況下。

參照第34A圖，在一個或更多個實施例中，捲繞物件位於圓柱形的芯上並具有實質上恆定的直徑1220和側壁寬度1230。夾層支撐材料能夠使連續或不連續的燒結物件圍繞芯捲繞而不引起伸縮，此舉可以增加捲繞物件的側壁寬度。在一些實施例中，該芯包含圓周和沿著該圓周的芯中心線，該連續燒結物件包含沿著長度方向的物件中心線，而且沿著連續或不連續燒結物件的至少90％長度或整個長度，該芯中心線與該物件中心線之間的距離為2.5 mm或更小。

在一個或更多個實施例中，捲繞物件在夾層支撐材料與連續或不連續燒結物件之間包含摩擦力，即使施加非常低的張力到夾層支撐材料，該摩擦力仍足以抵抗捲繞的捲中的連續捲繞的橫向伸縮。可以對夾層支撐材料施加恆定的張力；然而，因為隨著更多的夾層支撐材料和連續燒結物件捲繞在芯上，捲繞物件的直徑從芯增加到外部部分，所以朝向芯施加到捲繞物件的內部部分的張力可能大於遠離芯施加到捲繞物件的外部部分的張力。此種情況壓縮或可能壓縮捲繞物件，當與夾層支撐材料和連續燒結物件之間的摩擦相結合時，該情況可防止或限制燒結物件表面之間的伸縮和相對移動，從而至少有助於防止缺陷。

在一個或更多個實施例中，夾層支撐材料包含聚合物和紙中的任一者或兩者。在一些實施例中，夾層支撐材料是聚合物和紙的組合。在一個或更多個實施例中，夾層支撐材料可以包括發泡聚合物。在一些實施例中，發泡聚合物為閉孔的。

依據另一態樣，如上所述，本文所述的燒結物件可作為複數個分離的燒結物件提供，如第35圖和第36圖所圖示。在一個或更多個實施例中，如本文所述，分離的燒結物件可以由捲繞燒結物件或連續燒結物件形成。例如，分離的燒結物件可以被雷射切割或以其他方式與較大的燒結物件（可以處於片或帶的形式）分離。在一個或更多個實施例中，複數個分離燒結物件中的每一個相對於複數個分離燒結物件中的一些或全部其他燒結物件具有均勻性或一致性，此可歸因於本文所述的改良製程和材料特性。在一個或更多個實施例中，複數個燒結物件中的每一個皆包括第一主表面、與該第一主表面相對的第二主表面以及在該第一表面和該第二表面之間延伸的主體。該主體包括燒結無機材料和定義為該第一主表面與該第二主表面之間的距離的厚度（t）、定義為與該厚度正交的該第一表面或該第二表面中之一者的第一尺寸的寬度以及定義為與該厚度和該寬度都正交的該第一或第二表面中之一者的第二尺寸的長度。可以直觀地看出，從較長的帶切割或形成的分離片或其他燒結物件具有如上所揭示的均勻一致的組成、均勻一致的晶體結構、均勻一致的厚度、缺陷水平，及本文所述為或可以存在於使用本文揭示的發明設備和方法製造的帶或其他細長物件中的其他性質。

在一個或更多個實施例中，複數個燒結物件中的一些、大多數或每一個燒結物件是可展平的，如本文所述。在一個或更多個實施例中，複數個燒結物件中的一些、大多數或每一個燒結物件在展平時表現出小於或等於燒結物件的彎曲強度（藉由2點彎曲方法量測）的25％的最大平面內應力（被定義為應力的最大絕對值，不管由薄板彎曲方程式決定時為壓縮應力或拉伸應力）。例如，複數個燒結物件中的一些、大多數或每一個燒結物件的最大平面內應力可以小於或等於燒結物件的彎曲強度的24％、小於或等於燒結物件的彎曲強度的22％、小於或等於燒結物件的彎曲強度的20％、小於或等於燒結物件的彎曲強度的18％、小於或等於燒結物件的彎曲強度的16％、小於或等於燒結物件的彎曲強度的15％、小於或等於燒結物件的彎曲強度的14％、小於或等於燒結物件的彎曲強度的12％、小於或等於燒結物件的彎曲強度的10％、小於或等於燒結物件的彎曲強度的5％或小於或等於燒結物件的彎曲強度的4％。

在一個或更多個實施例中，複數個燒結物件中的一些、大多數或每一個燒結物件是可展平的，使得當如本文所述展平時，複數個燒結物件中的一些、大多數或每一個燒結物件表現出小於或等於燒結物件的楊氏模量的1％的最大平面內應力。在一個或更多個實施例中，複數個燒結物件中的一些、大多數或每一個燒結物件的最大平面內應力可以小於或等於個別燒結物件的楊氏模量的0.9％、0.8％、0.7％、0.6％、0.5％、0.4％、0.3％、0.2％、0.1％或0.05％。

在一個或更多個實施例中，複數個燒結物件中的一些、大多數或每一個燒結物件是可展平的，使得當燒結物件具有範圍在約40 μm至約80 μm的厚度（或本文揭示的其他厚度）並且被彎曲至大於0.03 m的彎曲半徑時，燒結物件表現出小於或等於物件的彎曲強度的25％的最大平面內應力。在一個或更多個實施例中，複數個燒結物件中的一些、大多數或每一個燒結物件是可展平的，使得當燒結物件具有範圍在約20 μm至約40 μm的厚度（或本文揭示的其他厚度）並且被彎曲至大於0.015 m的彎曲半徑時，燒結物件表現出小於或等於物件的彎曲強度（如藉由2點彎曲強度測得的）的25％的最大平面內應力。在一個或更多個實施例中，複數個燒結物件中的一些、大多數或每一個燒結物件是可展平的，使得當燒結物件具有範圍在約3 μm至約20 μm的厚度（或本文揭示的其他厚度）並且被彎曲至大於0.0075 m的彎曲半徑時，燒結物件表現出小於或等於物件的彎曲強度（如藉由2點彎曲強度測得的）的25％的最大平面內應力。

在一個或更多個實施例中，複數個燒結物件中的一些、大多數或每一個燒結物件是可展平的，使得當燒結物件具有約80 μm的厚度（或本文揭示的其他厚度）並且被彎曲至大於0.03 m的彎曲半徑時，燒結物件表現出小於或等於物件的彎曲強度的25％的最大平面內應力。在一個或更多個實施例中，複數個燒結物件中的一些、大多數或每一個燒結物件是可展平的，使得當燒結物件具有約40 μm的厚度（或本文揭示的其他厚度）並且被彎曲至大於0.015 m的彎曲半徑時，燒結物件表現出小於或等於物件的彎曲強度（如藉由2點彎曲強度測得的）的25％的最大平面內應力。在一個或更多個實施例中，複數個燒結物件中的一些、大多數或每一個燒結物件是可展平的，使得當燒結物件具有約20 μm的厚度（或本文揭示的其他厚度）並且被彎曲至大於0.0075 m的彎曲半徑時，燒結物件表現出小於或等於物件的彎曲強度（如藉由2點彎曲強度測得的）的25％的最大平面內應力。

在一個或更多個實施例中，複數個燒結物件中的一些、大多數或每一個燒結物件是可展平的，使得當使用任一展平方法（亦即在兩個剛性平行表面之間夾緊或緊靠剛性表面）展平到距展平平面的距離在0.05 mm、0.01 mm或0.001 mm內時，燒結物件表現出小於250 MPa的最大平面內應力。在一個或更多個實施例中，最大平面內應力可以是約225 MPa或更小、200 MPa或更小、175 MPa或更小、150 MPa或更小、125 MPa或更小、100 MPa或更小、75 MPa或更小、50 MPa或更小、25 MPa或更小、15 MPa、14 MPa或更小、13 MPa或更小、12 MPa或更小、11 MPa或更小、10 MPa或更小、9 MPa或更小、8 MPa或更小、7 MPa或更小、6 MPa或更小、5 MPa或更小或4 MPa或更小。

在一個或更多個實施例中，複數個燒結物件中的一些、大多數或每一個燒結物件是可展平的，使得當藉由在兩個剛性平行表面之間夾緊來將燒結物件展平到距展平平面的距離在0.05 mm、0.01 mm或0.001 mm內時，僅需要小於8 N（或7 N或更小、6 N或更小、5 N或更小、4 N或更小、3 N或更小、2 N或更小、1 N或更小、0.5 N或更小、0.25 N或更小、0.1 N或更小或0.05 N或更小）的力來分別展平燒結物件或燒結物件的部分。

在一個或更多個實施例中，複數個燒結物件中的一些、大多數或每一個燒結物件是可展平的，使得當將燒結物件推向剛性表面時，將燒結物件推平到距展平平面的距離在0.05 mm、0.01 mm或0.001 mm內時僅需要0.1 MPa或更小的壓力。在一些實施例中，該壓力可以為約0.08 MPa或更小、約0.06 MPa或更小、約0.05 MPa或更小、約0.04 MPa或更小、約0.02 MPa或更小、約0.01 MPa或更小、約0.008 MPa或更小、約0.006 MPa或更小、約0.005 MPa或更小、約0.004 MPa或更小、約0.002 MPa或更小、約0.001 MPa或更小或0.0005 MPa或更小。

在一個或更多個實施例中，複數個燒結物件中的一些、大多數或每一個燒結物件的厚度在從約0.7t至約1.3t的範圍內（例如從約0.8t至約1.3t、約0.9t至約1.3t、約t至約1.3t、約1.1t至約1.3t、約0.7t至約1.2t、約0.7t至約1.1t、約0.7t至約t或約0.9t至約1.1t），其中t為本文揭示的厚度值。

在一個或更多個實施例中，複數個燒結物件中的一些、大多數或每一個燒結物件表現出組成均勻性。在一個或更多個實施例中，複數個燒結物件中的至少50％（例如約55％或更多、約60％或更多或約75％或更多）包含面積和組成物，其中該組成物（如本文所述）的至少一種組分在整個面積內變化小於約3重量％。在一些實施例中，該組成物的至少一種組分在整個面積內變化約2.5重量％或更少、約2重量％或更少、約1.5重量％或更少、約1重量％或更少或約0.5重量％或更少）。在一個或更多個實施例中，該面積為燒結物件的約1平方cm，或該面積為燒結物件的整個表面積。

在一個或更多個實施例中，複數個燒結物件中的一些、大多數或每一個燒結物件表現出結晶結構均勻性。在一個或更多個實施例中，複數個燒結物件中的至少50％（例如約55％或更多、約60％或更多或約75％或更多）包含面積和具有至少一個相的結晶結構，該至少一個相在整個面積內具有變化小於約5個百分點（如本文所述）的重量百分比。僅為了說明，複數個燒結物件中的一些、大多數或每一個燒結物件可以包括構成燒結物件的20重量％的至少一個相，而且在該複數個燒結物件的至少50％（例如約55％或更多、約60％或更多或約75％或更多）中，該相在整個面積上以在約15重量％至約25重量％的範圍內的量存在。在一個或更多個實施例中，複數個燒結物件中的一些、大多數或每一個燒結物件的至少50％（例如約55％或更多、約60％或更多或約75％或更多）包含面積和具有至少一個相的結晶結構，該至少一個相在整個面積內具有變化小於約4.5個百分點、小於約4個百分點、小於約3.5個百分點、小於約3個百分點、小於約2.5個百分點、小於約2個百分點、小於約1.5個百分點、小於約1個百分點或小於約0.5個百分點的重量百分比。在一個或更多個實施例中，該面積為燒結物件的約1平方cm，或該面積為燒結物件的整個表面積。

在一個或更多個實施例中，複數個燒結物件的至少50％（例如約55％或更多、約60％或更多或約75％或更多）包含面積和變化小於約20％的孔隙率（如本文所述）。因此，在一個實例中，複數個燒結物件中的一些、大多數或每一個燒結物件具有10體積％的孔隙率，而且在複數個燒結物件的至少50％中在整個面積中該孔隙率在從約8體積％至小於約12體積％的範圍內。在一個或更多個具體實施例中，複數個燒結物件中的至少50％包含面積並具有變化為18％或更小、16％或更小、15％或更小、14％或更小、12％或更小、10％或更小、8％或更小、6％或更小、5％或更小、4％或更小或約2％或更小的孔隙率。在一個或更多個實施例中，該面積為燒結物件的約1平方cm，或該面積為燒結物件的整個表面積。 實例5-6和比較例7-8

實例5-6和比較例7-8是由四角形或四方氧化鋯多晶材料的連續燒結物件形成的分離燒結物件。實例5-6係依據本文描述的製程和系統形成的，比較例7-8係使用不包括本揭示技術中的至少一些（例如張力控制、分區燒結爐、空氣流量控制）的其他製程和系統形成的。實例5-6和比較例7-8各具有55.88 mm的長度、25.4 mm的寬度、0.04 mm的厚度及2 mm的拐角半徑。實例5-6和比較例7-8各具有210 GPa的楊氏模量、0.32的帕松比（υ）及6 g/cm³ 的密度（ρ）。

實例5具有如第35圖中所示的c形狀，形狀大小為0.350 mm。實例6具有如第36圖所示的鞍形形狀，形狀大小為0.350 mm。比較例7具有如第37圖所示的鷗翼形狀，形狀大小為0.350 mm。比較例8具有如第38圖所示的鷗翼形狀，形狀大小為0.750 mm。在第39圖中比較每個燒結物件在展平之前在平面周圍的形狀大小。

使用本文另外描述的兩種加載方法（亦即將燒結物件夾在兩個剛性平行表面之間或在燒結物件的一個主表面上施加表面壓力以將燒結物件推向剛性表面，以沿著展平平面使燒結物件變平）評估實例的可展平度。

第40圖圖示出藉由在兩個剛性平行表面之間夾緊而將實例5-6和比較例7-8的每個燒結物件夾平到離展平平面0.001 mm的距離內所需的力（以N計）。如第40圖所示，實例5-6需要明顯較小的力來展平燒結物件，表示可展平性較高。此外，以如此低的力展平燒結物件的能力表示此類物件可以在下游處理中進行操作或經受下游處理而不會斷裂、破裂或以其他方式形成缺陷。下游處理可以包括例如施加塗層，塗層可以包括導電或非導電塗層。當量測藉由將燒結物件推向剛性表面以將實例5-6和比較例7-8的每個燒結物件推平到離展平平面0.001 mm的距離內時亦展現出同樣的可展平性。將結果圖示於第41圖中，第41圖顯示與比較例7-8相比，實例5-6需要明顯較小的展平壓力。第42圖圖示實例5-6和比較例7-8的展平燒結物件中的最大平面內表面應力。實例5-6展現小於11 MPa的應力，而比較例7-8展現超過前述應力20倍的應力，表示比較例7-8的燒結物件在下游處理期間較可能斷裂、破裂或具有缺陷。將實例5的應力位置圖示於第43A圖（展平時的底面應力）和第43B圖（展平時的頂面應力）。將實例6的應力位置圖示於第44A圖（展平時的底面應力）和第44B圖（展平時的頂面應力）。將比較例7的應力位置圖示於第45A圖（展平時的底面應力）和第45B圖（展平時的頂面應力）。在比較例7中，在底面上，中央部分表現出208.6 MPa的拉伸應力，兩側以-254.6 MPa的壓縮應力相接。相應地，在前表面上，中心部分處於約-208.6 MPa的壓縮應力下，並且在兩側由254.6 MPa的拉伸應力相接。將比較例8的應力位置圖示於第46A圖（展平時的底面應力）和第46B圖（展平時的頂面應力）。在比較例8中，在底面上，中央部分表現出399.01 MPa的拉伸應力，兩側以-473.63 MPa的壓縮應力相接。相應地，在前表面上，中央部分處於約-399.08 MPa的壓縮應力下，並且在兩側由473.60 MPa的拉伸應力相接。在比較例7-8的點X處的高應力表示此等燒結物件可能會沿著高應力位置斷裂。

在一些半導體封裝和類似的容納發光二極體（LED）的封裝中，提供給或通過封裝的許多電能可能會作為熱能損失或耗散。當試圖通過封裝提供額外的電能（或電流）時，此等和類似的半導體封裝的散熱能力可能是限制因素。而且，在至少一些容納LED的封裝中，LED的亮度可能受到容納LED的封裝的散熱能力的限制。降低和保持半導體封裝中的組件的溫度（例如從約75℃至約85℃）可能是理想的。

在一個或更多個實施例中並參照第47圖，本文所述的燒結物件（例如燒結物件1000、燒結物件1200或燒結帶材40）直接或間接地接合、黏結、連接或以其他方式附接到基材1500以形成封裝2000。燒結物件1000可以作為封裝2000中的介電質。在一些實施例中，封裝2000為半導體封裝、電封裝、功率傳輸封裝、發光二極體（LED）封裝等。與傳統的封裝相比，本揭露的封裝2000提供改良的效能（例如散熱能力、較低的熱阻等）。在其他的此類實施例中，本文所述的燒結物件（例如燒結物件1000、燒結物件1200或燒結帶材40）是或者也是基材1500。

在一些實施例中，封裝2000在基材1500與燒結物件1000之間包括中間層1300。中間層1300可以包括接合、黏結、連接或以其他方式附接或促進基材1500與燒結物件1000的附接的材料。中間層1300可以包括接合或接合在一起以形成中間層1300的多個分離層。在一些實施例中，中間層1300是具有高導熱性的材料，使得由電氣組件（例如半導體元件或晶片）或金屬基層產生的熱經由中間層1300傳導至基材1500。在一些實施例中，中間層1300包括比燒結物件1000更大的導熱率。在一些實施例中，中間層1300包括比基材1500更小的導熱率。中間層1300可以具有大於約8 W/m·K至約20 W/m·K、大於約8 W/m·K至約16 W/m·K，或大於約8 W/m·K至約13 W/m·K，或大於約9 W/m·K至約12 W/m·K的導熱率，例如8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20 W/m·K，包括其間的所有範圍和子範圍。在一些實施例中，中間層1300為類似黏結劑的材料。在一些實施例中，中間層1300為柔性材料，該柔性材料設以在因加熱和冷卻封裝2000而引發基材1500與燒結物件1000之間的熱膨脹係數（CTE）差異時變形及/或承受剪切力。

在一些實施例中，中間層1300包括聚醯亞胺、環氧樹脂或其組合的基質。在一些實施例中，中間層130的基質可以包括不導電顆粒（例如氮化硼）、導電顆粒（例如銀、銅等）或其組合。導電及/或非導電顆粒可以均勻或不均勻地分佈在中間層130的整個基質中。在一些實施例中，中間層1300從金屬基層1350和組件1401導熱（第50（e）圖）並將導出的熱傳遞到基材1500。在一些實施例中，中間層1300可以具有與基材1500及/或燒結物件1000中的一者或兩者實質上類似的長度（L）和寬度（W）。在一些實施例中，中間層可具有約0.1 μm至約100 μm，或約10 μm至約75 μm，或約15 μm至約35 μm，或甚至約20 μm至約40 μm的厚度（t₂ ），例如5 μm、10 μm、15 μm、20 μm、25μm、30 μm、35 μm或40 μm，包括其間的所有範圍和子範圍。

在一個或更多個實施例中，基材1500包括第一主表面1510、與第一主表面相對的第二主表面1520以及在第一表面1510和第二表面1520之間延伸的主體1530。燒結物件1000可以直接或間接地接合、黏結、連接或以其他方式附接到基材1500的第一主表面1510或第二主表面1520。主體1530具有被定義為第一主表面1510與第二主表面1520之間的距離的厚度（t₁ ）、被定義為與該厚度正交的第一表面或第二表面之一的第一尺寸的寬度（W₁ ）以及被定義為與該厚度和該寬度都正交的第一或第二表面之一的第二尺寸的長度。在一個或更多個實施例中，基材1500包括界定寬度W₁ 的相對次表面1540。在一些實施例中，燒結物件1000和基材1500的長度和寬度分別實質相等（例如橫向尺寸在彼此的5％以內）。在一些實施例中，基材1500的厚度（t₁ ）大於燒結物件1000的厚度（t），例如本文所揭示的燒結物件1000的厚度（t）。在一些實施例中，基材1500的厚度（t₁ ）比燒結物件1000的厚度（t）大約25％、約50％、約75％、約100％、約200％、約500％或更大。在一些實施例中，基材1500的厚度（t₁ ）為約0.5 mm至約5.0 mm，或約1.0 mm至約2.0 mm，或約1.0 mm至約1.6 mm，或甚至約1.2 mm至約1.5 mm。在一些實施例中，基材1500充當封裝2000的散熱器。在一些實施例中，基材1500包含導電金屬，例如鋁、銅或鋁和銅的組合。

第47圖和第48圖提供例示封裝2000的一部分的剖視圖，其中中間層1300將基材1500接合到燒結物件1000。可以在燒結物件1000上與中間層1300黏結的主表面相對的主表面上提供金屬基層1350。亦即，燒結物件1000可以包括在一個主表面上的中間層1300和在相對的主表面上的金屬基層1350。中間層1300可以被施加到基材1500和燒結物件1000中的一者或兩者上。隨後，基材1500和燒結物件1000可以被組裝或接合在一起，且中間層1300在每一個的主表面之間。中間層1300可以用熱能、光化波長、壓力或其他類似的方法活化，以經由中間層1300將基材1500接合、黏結、連接或以其他方式附接於燒結物件1000。

如第47圖所示，基材1500的主表面1510、1520中的一個或兩個可以被圖案化以包括溝槽1325。溝槽1325可以輔助將中間層1300接合到基材1500。溝槽1325還可以幫助最小化中間層1300由於基材1500與燒結物件1000之間的CTE差異所經歷的剪切應力。在一些實施例中，溝槽1325覆蓋基材1500的主表面的至少一部分。在基材1500的主表面中溝槽1325可具有從約0.1 μm至約1 mm或從約10 μm至約50 μm的深度。中間層1300可以至少部分地在基材1500的溝槽1325內延伸。溝槽1325的橫截面可以是矩形、正方形、圓形、三角形或其他類似的形狀或幾種形狀的組合，而且可以在燒結物件1000的主表面上連續、斷續或以其他方式延伸。

金屬基層1350可以藉由電鍍、印刷、物理氣相沉積、化學氣相沉積、濺射或其他類似的技術直接或間接連接到燒結物件1000。金屬基層1350是能夠橫跨並穿過封裝2000傳導或提供電能（或電流）的導電材料。在一些實施例中，金屬基層設以最小化橫跨其長度的電阻和熱生成。在一些實施例中，金屬基層1350包含銅、鎳、金、銀、金、黃銅、鉛、錫及上述金屬之組合。金屬基層1350可以經由晶種層1375間接連接到燒結物件1000。亦即，晶種層1375可以提供用於將金屬基層1350連接到燒結物件1000的基礎。在一些實施例中，將金屬基層1350連接到燒結物件1000的晶種層1375在回流爐中「回流」以將金屬基層1350電連接到封裝2000中的其他電子組件。在一些實施例中，晶種層1375包含錫、鈦、鎢、鉛或上述金屬之組合。可以藉由電鍍、印刷、物理氣相沉積、化學氣相沉積、濺射或其他類似技術將晶種層1375施加於燒結物件1000的主表面。

在一些實施例中，金屬基層1350可以在燒結物件1000與基材1500連接之前、期間或之後直接或間接連接到燒結物件1000。在一些實施例中，金屬基層1350是在燒結物件1000的主表面上的連續、半連續或不連續陣列或「電路」。在一些實施例中，在將金屬基層1350及/或晶種層1375施加到燒結物件1000上之前，可以將燒結物件1000的一個或兩個主表面的某些部分遮蔽或覆蓋，以防止將金屬基層1350及/或晶種層1375施加到燒結物件1000的該遮蔽部分上。亦即，燒結物件1000的一個或兩個主表面的該等遮蔽部分可以用於在燒結物件1000的主表面上形成金屬基層1350及/或晶種層1375的半連續或不連續陣列或「電路」。在將金屬基層1350施加到燒結物件1000的主表面的未遮蔽部分之後，可以移除遮蔽物以暴露出主表面上存在該遮蔽物的該部分（其上沒有金屬基層及/或晶種層）。第47圖和第49圖提供作為燒結物件的主表面上的陣列的金屬基層1350的實例。金屬基層1350包括約0.1 μm至約1 mm或約2 μm至約100 μm、約5 μm至約70 μm或甚至約5 μm至約50 μm的厚度（t₃ ）。

在一個或更多個實施例中，封裝2000包括半導體元件或晶片1400。在一些實施例中，半導體元件1400直接或間接地接合、黏結、連接或以其他方式附接於基材1000的第一主表面1010或第二主表面1020。半導體元件1400可以經由晶種層1375間接地連接到燒結物件1000，如第49圖所示。半導體元件1400可以包括一個或更多個發光二極體（LED）。在一些實施例中，半導體元件1400藉由一個或更多個引線1450連接到金屬基層1350。引線1450可以是電連接半導體元件1400和金屬基層1350的剛性或撓性導線或電連接器（例如類似於金屬基層1350）。第47圖和第49圖將引線1450圖示為橋接半導體元件1400與金屬基層1350之間的距離。當然，在一個或更多個實施例中，引線1450可以沿著或接觸燒結物件1300的表面。引線1450可以在金屬基層1350和半導體元件1400之間提供電能。在一些實施例中，貫穿金屬基層1350的電能通過引線1450傳輸到半導體元件1400。在一些實施例中，提供給半導體元件1400的電能為其上發出一種或更多種光波長（λ）的LED供電。半導體元件1400可以包括一個或更多個透鏡1405以增強或導引發自其上的LED的光。半導體元件1400還可以包括磷光體材料1475，以經由磷光體材料1475過濾並傳輸發自LED的光波長（λ）中的特定波長（λ）。

在一個或更多個實施例中，製造封裝2000的方法包括提供燒結物件1000。燒結物件1000可以在包括直徑小於60 cm的圓形或圓柱形芯的捲上，連續燒結物件圍繞該芯捲繞。燒結物件1000也可以被提供為分離的展平長度。在一個或更多個實施例中，製造封裝2000的方法包括提供載體或暫時基材1499（第50圖），載體或暫時基材1499可以在捲上或作為大的平坦片。在一些實施例中，將一段長度的燒結物件1000接合、黏結、連接或以其他方式附接到一段長度的載體或暫時基材1499以形成前驅物封裝1999。載體或暫時基材1499可支撐燒結物件1000以於隨後捲到芯上。在一些實施例中，載體或暫時基材1499在後續可能損壞、降解或破壞基材1500的製程期間支撐燒結物件1000。在一些實施例中，載體或暫時基材1499包含玻璃、聚合物或玻璃與聚合物之組合。在一些實施例中，載體或暫時基材1499是聚合物，例如聚醯胺帶。

在一些實施例中，前驅物封裝1999包括在燒結物件1000和暫時基材1499之間的前驅物中間層1299（第50圖）。前驅物中間層1299可以包括將暫時基材1499與燒結物件1000接合、黏結、連接或以其他方式附接的材料。在一些實施例中，前驅物中間層1299是耐高溫的黏結劑。前驅物中間層1299可以用熱能、光化波長、壓力或其他類似的方法活化，以將暫時基材1499接合、黏結、連接或以其他方式附接到燒結物件1000。在一些實施例中，可以藉由類似的或與活化不同的方式使前驅物中間層1299失活，使得燒結物件1000可以與暫時基材1499分離或斷開。在一些實施例中，前驅物中間層1299與暫時基材1499設以在前驅物封裝1999的後續處理期間支撐（而不是降解），該後續處理包括施加金屬基層1350、晶種層1375、半導體元件1400、引線1450及/或其他類似的組件。

第50圖圖示從前驅物封裝1999形成封裝2000的方法。第50圖中的步驟（a）圖示在燒結物件1000上與前驅物中間層1299接合的表面相對的主表面上施加金屬基層1350之後的前驅物封裝1999。第50圖的步驟（a）還圖示在從燒結物件1000移除遮蔽物（例如在金屬基層1350之間）之後的前驅物封裝1999。在步驟（a）之前或之後，可將晶種層1375施加到燒結物件1000上。第50圖的步驟（b）圖示將組件1401的部件（亦即半導體元件1400和引線1450）施加到燒結物件1000以電連接半導體元件1400和金屬基層1350。在一些實施例中，載體或暫時基材1299和前驅物中間層1299設以支撐燒結物件1000並且在第50圖所示的步驟（a）和（b）期間不會降解或變形，步驟（a）和（b）可能在高溫（例如高達或高於320℃）下完成。第50圖中的步驟（c）圖示從暫時基材1499分離燒結物件1000（包括上面的金屬基層1350、半導體元件1400及引線1450）。在一些實施例中，步驟（c）可以藉由使用熱能、光化波長、拉或其他類似的方法使前驅物中間層1299失活來完成。在一些實施例中，藉由機器或手從暫時基材1499拉出燒結物件1000（包括上面的金屬基層1350、半導體元件1400及引線1450）。在一些實施例中，步驟（c）在回流爐中發生，而晶種層1375或焊料電連接組件1401的部件。前驅物中間層1299可以與燒結物件1000、暫時基材1499或上述兩者（各帶有一部分）一起轉移。第50圖中的步驟（c）圖示其中前驅物中間層1299與暫時基材1499一起轉移的實施例。在一些實施例中，前驅物中間層1299可以在後續處理（例如加熱）中或藉由黏結或接觸基材1500而變成中間層1300。第50圖的步驟（d）圖示在燒結物件1000和基材1500中間使用中間層1300接合燒結物件1000和基材1500。在一些實施例中，前驅物中間層1299可以與中間層1300相同。第50圖中的步驟（e）圖示將組件1401的附加部件（例如透鏡1405和磷光體1475）施加到燒結物件1000上。在一些實施例中，組件1401的部件可以在較低溫度（例如＜150℃）下施加，使得中間層1300和基材1500在完成組件1401的構建時不會降解或變形。如第50圖的步驟（e）所示的封裝2000可以包括一個或更多個組件1401。

第51圖提供從前驅物封裝1999形成封裝2000的另一說明性方法。第51圖的步驟（a）圖示從捲繞芯的展平片或以其他方式提供展平的燒結物件1000。第51圖的步驟（b）圖示將展平的燒結物件1000與載體或暫時基材1499接合以形成前驅物封裝1999。前驅物中間層1299或類似的此類層可以位於燒結物件1000與載體或暫時基材1499之間。可以將前驅物封裝1999捲到芯上、儲存、運輸或銷售以供後續處理。第51圖的步驟（c）圖示將發光組件1401的金屬基層1350和部件（例如半導體元件1400、引線1450、透鏡1405、磷光體1475等）施加到燒結物件1000。步驟（c）可以包括在燒結物件1000上電連接金屬基層1350與半導體元件1400及其上的任何LED的幾個階段。步驟（c）還可以包括在焊接爐中的焊料回流操作，以電連接組件1401的所有部件。第51圖的步驟（d）圖示分開或分離燒結物件1000（包括組件1401）與暫時基材1499。步驟（d）可以藉由機器或手從暫時基材1499拉出燒結物件1000（包括組件1401）來完成。步驟（d）可以藉由加熱、暴露於光化波長、冷卻、暴露於溶劑或其他類似方法來催化。當然，前驅物中間層1299（若存在的話）可以與燒結物件1000、與暫時基材1499或與上述兩者（各帶有一部分）一起轉移。第51圖的步驟（e）圖示接合燒結物件1000（包括組件1401）與基材1500以形成封裝2000。在一些實施例中，燒結物件1000（包括組件1401）和基材1500可以藉由中間層1300或其間的類似層接合以形成封裝2000。第51圖的步驟（f）圖示沿著長度L₄ 在不同點將封裝2000切割成複數個部分2001。可以使用局部切割壓力、雷射能量（例如UV剝離雷射），或使用類似技術沿著長度L₄ 將封裝2000切割成複數個部分2001。在一些實施例中，每個部分2001皆包括至少一個或更多個組件1401。封裝2000的部分2001可以用於各種應用，包括作為燈泡的燈絲、用於電子裝置、手持裝置、抬頭顯示器、車輛儀表板或類似物。

第52圖-第54圖圖示封裝2000的剖視圖，封裝2000包括燒結物件1000和「倒裝晶片」構造的半導體元件1400。在此等實施例中，封裝2000的一部分可以在基材1500中包括孔1501。孔1501可以藉由鑽孔、切割或移除部分基材1500而形成。孔1501也可以藉由在燒結物件1000的一個主表面上分開兩個部分的基材1500而形成。在一些實施例中，金屬基層1350可以被接合、黏結、連接或以其他方式附接到燒結物件1000上與基材1500相同的主表面。

第52圖圖示封裝2000的一部分的例示性剖視圖，封裝2000包括與基材1500接合的燒結物件1000。在一些實施例中，將金屬基層1350設置在孔1501內。亦即，金屬基層1350接合在燒結物件1000上與基材1500相同的主表面上。在一些實施例中，將晶種層1375施加到金屬基層1350並與金屬基層1350接合。晶種層1375可以輔助以「倒裝晶片」構造接合金屬基層1350與半導體元件1400。在一個或更多個實施例中，晶種層1375包含錫、鈦、鎢、鉛或上述金屬之合金。在一些實施例中，晶種層1375是導電的並且可以消除使用引線電連接金屬基層與半導體元件1400的需求。在一些實施例中，可以在燒結物件1000與半導體元件1400之間形成容積1485。容積1485可以與金屬基層1350及/或晶種層1375一起被密封在燒結物件1000與半導體元件1400之間。在一些實施例中，半導體元件1400上的LED與容積1485相對且在孔1501內。在一些實施例中，半導體元件1400上的LED在容積1485內。可以在容積1485內設置磷光體材料1475。在第52圖和第53圖中，燒結物件100可以是半透明的或實質上透明的，使得從半導體元件1400上的LED發出的光波長（λ）透射通過燒結物件1000。在一些實施例中，燒結物件1000可以透射從LED發出或透射穿過磷光體材料1475的一些、大部分或全部可見光波長（λ）的約35％至約95％，或約45％至約85％，或約55％至約75％，例如35％、40％、50％、60％、65％、75％、85％、90％、95％或更高至99％，包括其間的所有範圍和子範圍。

穿過燒結物件1000的總光透射率（T）可以由以下方程式1定義： （1）T = Φ_e ^t / Φ_e ⁱ 其中， Φ_e ^t 為該表面傳輸的輻射通量；以及 Φ_e ⁱ 為該表面接收到的輻射通量。 此等量的量測被描述於ASTM標準測試方法D1003-13中。

儘管類似於第52圖，第53圖圖示在燒結物件1000與基材1500之間的中間層1300。第53圖進一步圖示出其中孔1501（第52圖所示）的至少一部分被塞有可以與相鄰部分的基材1500分離或連接的基材1500的實施例。在其他實施例中，孔1501的至少一部分被塞有填充材料（例如環氧樹脂、塑料、聚合物材料等），以密封封裝2000內的晶片1400和金屬基層1350。在第53圖中，基材1500與半導體元件1500接觸，以傳導在對封裝2000提供電能時從半導體元件1400產生的熱。在一些實施例中，燒結物件1000包括貫穿其厚度的孔1490。如第53圖和第55圖所示，燒結物件1000中的孔1490與容積1485相交。孔1490可允許容積1485內的磷光體材料1475被環境對流冷卻。孔1490還可以允許來自容積1485中的LED的光波長（λ）從封裝2000發出。如第54圖所示，可以在容積1485及/或孔1490內包括反射體1480，以增強或反射從半導體元件1400上的LED發出的光波長（λ）。反射體1480可以具有圓錐形、半球形、錐形或彎曲的形狀。在一些實施例中，反射體1480可被塗佈塗層以增強從半導體元件1400上的LED發出的光波長（λ）。第55圖圖示另一個可能的結構。

在一個或更多個實施例中，本文所述的燒結物件可以用於微電子應用或物件中。例如，此類微電子物件可以包括燒結物件（依據本文所述的一個或更多個實施例），該燒結物件包括第一主表面、與該第一主表面相對的第二主表面。在一個或更多個實施例中，微電子物件可以包括連續的（例如如本文所述的長條帶）或分離的（例如從帶切割或分割的片）燒結物件。在一個或更多個實施例中，微電子物件包括寬度約1 mm或更大、約1 cm或更大、約5 cm或更大或約10 cm或更大的連續或分離燒結物件。在一個或更多個實施例中，微電子物件包括長度約1 m或更大、5 m或更大或約10 m或更大的燒結物件。在一個或更多個實施例中，微電子物件包括厚度小於1 mm、約0.5 mm或更小、約300微米或更小、約150微米或更小或約100微米或更小的連續或分離燒結物件。在一個或更多個實施例中，微電子物件包括結晶陶瓷含量約10體積％或更多、約25體積％或更多、約50體積％或更多、約75體積％或更多或約90體積％或更多的燒結物件。

在一個或更多個實施例中，燒結物件包括沿著燒結物件的第一主表面的給定區域設置的一個或更多個通孔（例如孔、隙縫、井、管道、通道、連接件；參見第53圖的孔1490）。在一個或更多個實施例中，通孔部分或全部延伸貫穿燒結物件的厚度。在一個或更多個實施例中，通孔可以以可為重複的或週期性的圖案設置，例如在以連續的捲對捲製程沿著帶形成通孔的情況下，其中帶可以稍後被分割以形成個別組件，例如用於半導體或其他電子元件。在一個或更多個實施例中，通孔可以彼此間隔開，使得在通孔之間（亦即至少在一些、大部分或每個通孔與下一個最近的通孔之間）存在約0.5 m或更短、10 cm或更短或5 cm或更短的距離。在一些實施例中，此通孔間距可以存在於厚度小於1 mm、約0.5 mm或更小、約300微米或更小、約150微米或更小或約100微米或更小的燒結物件中。在一個或更多個具體實施例中，此通孔間距可以存在於厚度約50微米或更小的燒結物件中。通孔可以藉由雷射、遮罩和蝕刻劑、穿孔或其他方法切割，例如在燒結之前、期間（例如當部分燒結時）或之後。燒結後形成通孔可以有助於精確放置和確定通孔的尺寸；然而，由於本文所述的製程和材料的一致性，可以例如將通孔形成在生帶或部分燒結的帶中，而且對於一些應用來說，放置、尺寸、壁幾何形狀等的準確度可以在期望的公差內。

在一個或更多個實施例中，燒結物件包括位於第一主表面、第二主表面或第一主表面和第二主表面兩者上的導電層（例如銅、鋁或其他導電層；大致參見第47圖的層1350）。在一個或更多個實施例中，導電層部分或全部覆蓋所在的主表面，例如覆蓋相應表面的至少20％、至少40％、至少60％、至少80％。換句話說，導電層可以在所在的表面的整個區域上形成連續的層，或者可以在所在的表面上形成不連續的層。導電層可以形成可以是重複的或週期性的圖案，例如用於形成於帶上、未被分割的半導體組件。在一個或更多個實施例中，燒結物件可以包括位在導電層的頂部上，或導電層與燒結物件之間，及/或在導電層和帶（或本文揭示的其他燒結物件）的中間的一個或更多個附加層。此類的一個或更多個附加層可以部分或全部覆蓋所在的表面（亦即燒結物件或導電層的主表面），例如依據上述用於導電層的百分比。換句話說，一個或更多個附加層可以在所在的表面的整個區域上形成連續層，或者可以在所在的表面上形成不連續層。該一個或更多個附加層可以形成可為重複的或週期性的圖案。在一些實施例中，該一個或更多個附加層也可以是導電層、介電質層、密封層、黏結劑層、表面平滑層或其他功能層。在一些實施例中，導電層和可選的一個或更多個附加層可以存在於厚度小於1 mm、約0.5 mm或更小、約300微米或更小、約150微米或更小、約100微米或更小或者約50微米或更小的燒結物件中。因此，該等層和燒結物件可以是撓性的及/或可以如本文所揭示被捲繞到滾筒或捲軸上。

在一些實施例中，燒結物件可以包括複數個通孔中的兩個或更多個通孔、導電層及一個或更多個附加層。

在一個或更多個實施例中，用於製造燒結帶物件的系統10可以包括用於進一步處理本文所述的生帶、部分燒結物件及/或燒結物件以用於微電子物件中的製造系統。在一個或更多個實施例中，製造系統可以位於黏結劑燒除爐110的下游但在燒結站38上游以在沒有黏結劑的情況下處理帶，或在燒結站38之後以處理部分燒結物件，或在爐110之前處理生帶、隨後該生帶如本文另外描述的進行燒結。在一個或更多個實施例中，製造系統可以位於燒結站38下游但在收取系統42上游以處理燒結物件。在一個或更多個實施例中，製造系統可以位於收取捲筒44下游但在捲筒48上游以處理燒結物件。在一個或更多個實施例中，製造系統可以位於捲筒48的下游以處理燒結物件。在此類實施例中，製造系統可以處理連續的（不是分離的）生帶材、部分燒結物件或燒結物件。其他構造也可以處理作為分離物件的燒結物件。

在一個或更多個實施例中，製造系統可以使生帶材、部分燒結物件或燒結物件的至少一部分暴露於用於形成通孔的機制（例如雷射能量）或鑽頭。使用雷射能量來形成通孔的一個或更多個實施例的製造系統可包括表面具有曲率的抱鼓（hug drum，大致參見第6圖的真空鼓25），其中抱鼓牽拉生帶材、部分燒結物件或燒結物件以匹配其曲率以便於在燒結物件的主表面上形成通孔。在一個或更多個實施例中，抱鼓可有助於雷射束聚焦在生帶材、部分燒結物件或燒結物件的主表面上。

在一個或更多個實施例中，通孔可以藉由機械手段產生。例如，製造系統可以包括平板，該平板上暫時固定生帶材、部分燒結物件或燒結物件的一部分。以此方式，生帶材、部分燒結物件或燒結物件的一個主表面與該平板接觸。將生帶材、部分燒結物件或燒結物件輸送到製造系統可以使用步進和重複的移動、加速或減速的速度或連續的速度，以允許燒結物件的一部分被暫時固定於該平板。在一個或更多個實施例中，可以使用真空來將生帶材、部分燒結物件或燒結物件的一部分暫時固定於該平板。

在一個或更多個實施例中，製造系統可以藉由機械地分離生帶材、部分燒結物件或燒結物件的一部分來形成通孔。在一個或更多個實施例中，製造系統可以包括使用光微影術，並使用溶劑或酸來移除生帶材、部分燒結物件或燒結物件的一部分。在此類實施例中，當將製造系統應用於生帶材或部分燒結物件時，由於生帶材或部分燒結物件在完全燒結時的收縮，製造系統可以包括控制機構，用於控制通孔的尺度和圖案尺度。例如，控制機構可以在燒結站38的出口處包括感測器，該感測器量測通孔之間的距離和通孔的間距，並將此資訊反饋給製造系統用於進行調整。例如，假使製造系統正在形成直徑約為75微米的通孔，並且通孔之間的距離或間距為500微米，並且假設從生帶材到燒結物件的完全燒結收縮率是25％，則製造系統將會或可以調整以在生帶材中形成通孔，以具有667微米的間距和約100微米的直徑。處理之後，測得完全燒結收縮率為23％，則製造系統可以將生帶材中的通孔的正確間距進一步調整到649微米，以適應23％的完全燒結收縮率。在一些實施例中，通孔具有至少250 nm的最寬橫截面尺寸（與片或帶的表面共面），例如至少1 μm、例如至少10 μm、例如至少30 μm、例如至少50 μm，及/或不大於1 mm，例如不大於500 μm、例如不大於100 μm。在一些實施例中，通孔填充有導電材料，例如銅、金、鋁、銀、上述金屬之合金或其他材料。通孔可以是雷射切割的、雷射和蝕刻劑形成的、機械鑽孔的或以其他方式形成的。通孔可以沿著片或帶以重複圖案排列，該片或帶稍後可以被分割成個別的電子組件。

第104圖圖示陶瓷片812的堆疊配置810的橫截面實例，陶瓷片812具有延伸到金屬層816的通孔814。基準818可以有助於將片812對齊。

本文描述的系統10提供了在燒結製程期間控制通孔間隔的其他方式。例如，在燒結過程中在處理方向14上的張力可以拉伸燒結物件並偏置燒結收縮。這種張力可以在處理方向14上增加通孔的間距，有效地減小處理方向14上的燒結收縮。已經在處理方向14上觀察到與處理方向14垂直的方向相反的不同燒結，而且當施加張力時可以在約2％至約3％的範圍內。因此，一些其他的圓形通孔可能是卵形或橢圓形的。

可以使用沿著與處理方向14平行的方向的燒結收縮、與處理方向14垂直的方向上的燒結收縮、在兩個方向上的拉伸及燒結站38的形狀，及/或經由在進行燒結或熱處理的同時使用空氣軸承來傳送生帶材、部分燒結物件或燒結物件的組合來控制和調整通孔的尺寸和形狀。

在一個或更多個實施例中，可以在系統10內的任何步驟添加陶瓷材料以降低燒結收縮率。陶瓷材料可以藉由噴墨印刷頭來添加，當此類物件具有開放孔隙時，噴墨印刷頭可以將此類陶瓷材料均勻地施加到多孔的部分燒結物件或燒結物件上。在一個或更多個實施例中，可以藉由印刷將少量的陶瓷材料添加到多孔的部分燒結物件或燒結物件。可以從彎曲的空氣軸承的內徑或具有開放區域以使部分燒結物件或燒結物件暴露於處理設備的分區抱鼓來完成雷射器、光微影術、噴墨器、原子層沉積以及一些印刷和其他處理手段。因此，如本文所揭示的帶或其他物件可以是或包括兩種或更多種共燒無機材料（例如陶瓷或相）的一部分，例如其中一種材料滲入並填充另一種材料的孔。在構想的實施例中，填充/滲入材料可以在化學上與多孔材料相同，但在晶體含量（例如晶粒尺寸、相）方面可以有所區別。

在一個或更多個實施例中，可以在燒結物件上形成通孔，該燒結物件在一側或兩側上具有導體層的圖案。可以在通孔形成和最終燒結之後印刷導體層或將導體層圖案化（網版印刷、無電極沉積等）。在一個或更多個實施例中，也可以在燒結物件的最終燒結之前印刷或沉積導體層（一個或更多個）。在一些僅燒結分離片（而不是連續帶）小片（例如具有大約20 cm乘20 cm的長度和寬度尺寸）的燒結製程中，在通孔形成之後及/或但僅在生帶材上印刷導體層。對於多層基材來說，各個生帶層被或可以被對準或層壓，其中一些多層基材使用多達30-40個生帶層。具有鎢、鉬或鉑導體的氧化鋁可以共燒結並使用基於銅的導體形成基於堇青石（玻璃陶瓷）的低燒製陶瓷封裝。在本文所述的一些實施例中，可以在最終燒結步驟之前形成（亦即藉由印刷或沉積）導電層，並且本文揭示的技術可以有助於在燒結步驟期間控制通孔的尺寸和導體圖案。

此外，連續燒結製程和系統10提供了在燒結製程期間在間距方面控制通孔間隔和圖案以及導電層（一個或更多個）圖案的手段。如上所述，在燒結過程中在處理方向上的張力可以拉伸生帶材、部分燒結物件或燒結物件及/或偏置燒結收縮率。這種張力可以在處理方向上增加通孔間隔和圖案以及導電層圖案，從而有效地減小處理方向上的燒結收縮。在處理方向上相對於與處理方向垂直的方向的差異燒結可以在約2％至約3％的範圍內，例如在處理或長度方向上拉伸帶的情況下。

受控曲率的燒結站38或彎曲的空氣軸承可以用於在處理方向14上輸送生帶材、部分燒結物件或燒結物件，並且可以防止生帶材、部分燒結物件或燒結物件在生帶材、部分燒結物件或燒結物件的寬度上具有過度的曲率。假使存在和緩的十字帶狀或片狀曲率，則在與處理方向平行的方向上的張力可以提供一些與處理方向垂直的張力，從而控制或限制變形。

在與處理方向14垂直的方向上提供張力可能是困難的，尤其是在燒結物件可塑性變形及/或燒結和塑性變形的溫度下。在系統10（或特別是燒結站38）的此類區域中遠離與處理方向14平行的方向傾斜的滾筒（例如參見第88B圖）可以施加一些與處理方向14垂直（例如在帶的寬度方向）的張力。該張力可以增加與處理方向14垂直的通孔間隔，從而有效地減小與處理方向14垂直的燒結收縮。

用於對準的基準標記可以藉由雷射器、機械手段、化學手段（例如具有可見結果的輕微組成改變）來製作。此等標記有助於對齊另外的處理步驟，例如導體印刷、圖案化及/或層壓。

本揭露的另一個態樣涉及寬度約1 mm或更大、1 cm或更大、5 cm或更大、10 cm或更大或20 cm或更大、長度1 m或更大、3 m或更大、5 m或更大、10 m或更大或30 m或更大的多層燒結物件，其中燒結物件的厚度小於1 mm、小於約0.5 mm、小於約300微米、小於約150微米、小於約100微米。在一個或更多個實施例中，燒結物件具有超過10體積％、超過25體積％、超過50體積％、超過75體積％、超過90體積％的結晶陶瓷含量。該物件具有至少兩層燒結物件，並且可以具有高過40個此類層。燒結物件層的厚度為150微米或更小、100微米或更小、75微米或更小、50微米或更小、25微米或更小、20微米或更小、15微米或更小、10微米或更小、5微米或更小，及/或例如至少3微米（亦即至少3微米）。在一個或更多個實施例中，燒結物件層不需要是相同的組成物，並且一些此類層包括玻璃。在一些實施例中，此類玻璃層可以包括100％的玻璃，例如至少100％的非晶形矽酸鹽玻璃。

在一個或更多個實施例中，多層燒結物件包括多個通孔、導電層及/或可選的附加層，如本文中關於微電子物件所述。

在一個或更多個實施例中，系統10可以包括製造此類多層燒結物件的製程和設備。多層可以藉由將多層生帶材（亦即具有聚合物黏結劑的陶瓷顆粒）澆鑄或網塗在另一層上而製成。隨後可以如本文所述通過系統10處理多層生帶材結構。在一個或更多個實施例中，多層生帶材結構也可以藉由在室溫附近以連續的方式層壓多個帶有陶瓷顆粒的生帶、隨後藉由將層壓帶進料到系統10中來形成。部分燒結物件也可以在燒結站38中以小的壓力層壓在一起。壓力可以藉由在部分燒結物件被拉過的燒結站38中具有和緩的曲率來產生。每個部分燒結物件皆可以具有自己的張緊和放出速度控制工具。每個部分燒結物件皆可具有基準標記以幫助物件的對齊。張力和放出速度可以用來匹配物件與物件之間的燒結收縮，以使物件與物件的通孔和導體對齊。假使在多層物件離開爐時未對準基準標記，則可以調整層放出速度及/或張力以使層重新對齊。如上所述，在高溫下可以由滾筒提供與多層物件的長度和寬度垂直的附加壓力。

由於多層電子基材中的電導體和陶瓷材料可能不具有相同的熱膨脹係數，因此一些設計可以為多層燒結物件的「頂部」側至「底部」側提供總體應力減小（平衡）。本質上，此類設計在多層的頂部和底部具有相似量的金屬或陶瓷，例如藉由圍繞相應堆疊中的中心平面使層呈鏡像。對於薄陶瓷層來說，非應力/CTE平衡的結構可能經歷陶瓷的變形及/或整個堆疊結構的捲曲。

在一個或更多個實施例中，用於電子元件的電路板包含如本文所述的燒結物件，該燒結物件上具有圖案化的電子導體。用於電路板的導體可以被直接印刷到生帶材、部分燒結物件或燒結物件上及/或可以被印刷到黏附於生帶材、部分燒結物件或燒結物件的塗層或層上，例如黏附促進層、表面光滑層及/或其他功能層。印刷可以來自直接網版印刷、無電極沉積和圖案化、微影術、在圖案形成之間使用聚矽氧載體中間物及在燒結物件上藉由凹版印刷圖案化滾筒施加圖案及/或藉由其他製程。

用於電路板的導體可以在中間燒製步驟之後但在最終燒結之前被直接印刷在部分燒結物件上及/或印刷到上面的塗層上。部分燒結物件或燒結物件中的孔隙可以改善導體印刷或圖案的黏附性。印刷可以來自直接網版印刷、微影術、在圖案形成之間使用聚矽氧載體中間物及在陶瓷上藉由凹版印刷圖案化滾筒施加圖案或其他製程。

該方法和設備的一個態樣可以是使用抱鼓，同時對長的連續多孔陶瓷帶或片進行圖案化。抱鼓拉動陶瓷帶或片以匹配鼓表面上的曲率，使得導體圖案的印刷較不困難。光微影術還可以與溶劑或酸一起使用，以在最終燒結之前蝕刻或洗掉生帶或片上的一些導體圖案，可以在抱鼓上完成光微影術。當導體在最終燒結之前被圖案化時，建議採用控制燒結收縮的圖案、尺寸、比例或間距的手段。不幸的是，陶瓷帶或片的燒結收縮率可以從一個連續生帶（或片）到另一個連續生帶（或片）變化百分之一或更多，有時甚至是在單個生帶或片內變化。一種確保導體圖案的精確間距的方法是在最終燒結步驟的出口處具有感測器並量測導體圖案間距的距離。可以將此資訊饋送到印刷圖案工具（例如雷射器、鑽孔機、沖壓機、蝕刻系統）、光微影術曝光工具（例如輻射或光源、遮罩），以調整最終前燒結帶或片中的導體圖案以匹配當前的燒結收縮率。（量測工具和「圖案化」工具之間的帶或片的長度可能不是非常精確，然而可能比使用週期性窯的批量燒結或使用隧道窯（例如大量的最終產品可能由於不準確而喪失）更準確。）

連續燒結（例如捲對捲燒結、連續燒製的陶瓷）提供了另一種在燒結製程期間控制通孔間距的手段。在燒結期間提供的在網輸送方向（亦即帶材的長度方向）上的張力可以拉伸燒結物件（例如帶或片）及/或偏置燒結收縮。這種張力可以增加導體圖案在帶或片傳送方向上的間隔，從而有效地減少在帶傳送方向上的燒結收縮。已經觀察到在帶傳送方向上與垂直於帶傳送方向的方向上的差異燒結，當施加張力時高達2％至3％。

可以從彎曲的空氣軸承的內徑或使用具有開放區域以使陶瓷帶或帶材暴露於導體圖案化處理設備的分區抱鼓來完成光微影術、噴墨、原子層沉積、一些印刷和其他處理手段。

具有鎢、鉬或鉑導體的氧化鋁可以與本文揭示的其他無機材料共燒結，並使用基於銅的導體形成基於堇青石（玻璃陶瓷）的低燒製陶瓷封裝。

在一些此類實施例中，具有導體圖案的陶瓷帶或網狀物被拉動通過或經過的受控曲率窯具或彎曲空氣軸承可以使具有導體圖案的陶瓷帶或片在該帶與帶傳送方向垂直的整個短長度上保持免於過高的曲率。

在與帶輸送方向垂直的方向（橫幅方向）上提供張力可能是困難的，尤其是在具有導體圖案的陶瓷帶可塑性變形或燒結和塑性變形的溫度下。在爐的熱區中偏離與帶傳送方向平行的方向傾斜的滾筒可以施加一些與帶傳送方向垂直的張力。此種張力可以增加與帶傳送方向垂直的通孔間距，從而有效地減少與帶傳送方向垂直的燒結收縮。可以使用沿著與帶輸送方向（陶瓷帶的長的長度）平行的方向的燒結收縮、橫跨與帶輸送方向垂直的方向的燒結收縮、在兩個方向上的張力以及陶瓷帶或片在燒結或受熱時所在的窯爐及/或空氣軸承的形狀之組合來控制和調整導體圖案的尺寸和間距。

用於對準的基準標記可以藉由雷射器、機械手段、化學手段（例如具有可見結果的輕微組成變化）來製作。此等標記有助於對準另外的處理步驟，例如導體印刷/圖案化和層壓。

可以在高溫下從最終燒結導體加上具有較少層的陶瓷片或帶、甚至從僅具單個陶瓷的片加上導體層來黏結具有陶瓷的多層結構和導體。

具有陶瓷絕緣體層的薄電路板受益於從頂部到底部具有應力平衡。此可藉由在與期望的導體圖案相對的一側上印刷材料的貼片或圖案來實現，其可以減輕導體與陶瓷之間的熱膨脹係數CTE或熱膨脹相關應力（並且有時還有在導體與陶瓷之間的燒結差異應力）。此可採取在板的底部具有類似的厚度和材料質量的第二導體層的形式，該形式從頂部到底部平衡了CTE應力（和燒結差異應力），從而使電路板幾乎平坦而不捲曲。

隨著多層結構及/或電路板變得更厚，在完全燒結之後多層結構及/或電路板變得更硬。特別是對於1 mm、0.5 mm及250微米厚的陶瓷和導體結構來說，將物件捲繞在直徑30至7.5 cm的小滾筒上可能是有問題的。用於藉由雷射器、金剛石鋸、磨料射流、水射流及其他技術切割連續燒結物件的手段可以適用於連續燒結設備，例如可以將單個或多組結構切割成片的情況。切割設備可以被添加到最終燒結爐的出口處，而且切割工具將會例如在長物件離開爐時行進或與長物件接合。

參照第56圖和第57圖，依據例示性實施例圖示出用於起始生帶20A通過黏結劑移除站34A和通過系統1500A的燒結站38A進行燒結和通過的製程，用於生產燒結帶物件。一般而言，系統1500A與上述系統10實質相同且功能相同，不同之處僅在於在分離系統12A、張力控制系統32A及收取系統42A中稍微不同的替代捲筒配置/定位。

為了起始帶材從源捲筒16A到收取捲筒44A的捲到捲轉移，需要使生帶20A通過黏結劑移除站34A的通道並通過燒結站38A，以使生帶20A連接到收取捲筒44A，收取捲筒44A施加張力以將生帶拉過黏結劑移除站34A並通過燒結站38A。類似地，假使在黏結劑移除站34A和燒結站38A的操作期間帶材破裂（可能在黏結劑移除後發生），則帶材需要通過黏結劑移除站34A隨後通過燒結站38A，同時此等站處於完全操作溫度下。申請人已經確定，由於在黏結劑移除之後未黏結帶36（第3圖所示）（亦即移除有機黏結劑之後的自支撐帶材）通過燒結站38A的困難，通過會是特別有挑戰的，尤其是當黏結劑移除站34A和燒結站38A處在溫度下時。因此，應該理解的是，儘管本文論述的通過製程和系統的論述主要涉及通過生帶20A，但是通過製程可以用於通過各種帶材，包括未黏結帶36（如第3圖所示）及/或部分燒結帶材通過燒結系統，例如系統10或系統1500A。

如將在下面更詳細論述的，申請人已經開發了一種利用穿隧材料或引導件來拉動生帶20A通過黏結劑移除站34A和燒結站38A的製程，以便起始上面論述的捲到捲處理。在此類實施例中，穿隧材料通過燒結站38A和黏結劑移除站34A，並且引導件在黏結劑移除站34A的上游或入口側耦接到生帶20A。

隨後從收取捲筒44A通過引導件向生帶20A施加張力以開始移動生帶20A通過黏結劑移除站34A並通過燒結站38A的製程。儘管使生帶通過黏結劑移除站34A和通過燒結站38A的各種方法可以允許燒結要實現的生帶（例如手工通過），但是申請人已經確定，本文所論述的基於引導件的通過製程在燒結帶材中提供了高品質/低翹曲，即使是在燒結材料的前緣處。這種改良的產品品質減少了產品浪費，藉由消除在生帶上的翹曲部分的處理/移除的需求而提高了製程效率，而且由於沿著燒結帶材的長度的形狀一致性改善了燒結材料在收取捲筒44A上的捲繞完整性。此外，在熱通過的情況下（例如，當黏結劑移除站34A和燒結站38A處於溫度下時的通過），申請人發現使用本文所論述的基於引導件的製程在離開黏結劑移除站34A之後直到在橫穿燒結站38A的過程中發生燒結之前提供了一種有效的方式來支撐和拉動帶材（例如第3圖所示及上面論述的未黏結帶36）的易碎、未黏結部分的前緣。

在第56圖和第57圖圖示的實施例中，使穿隧材料（圖示為引導件1502A）從收取捲筒44A以相反方向穿過燒結站38A和黏結劑移除站34A的通道，使得引導件1502A的第一部分（圖示為端部1504A）位於黏結劑移除站34A的入口116A的外部。在此配置中，如第56圖所示，引導件1502A是單個連續的材料塊，其定位使得引導件1502A從收取捲筒44A延伸整個距離，一路延伸穿過燒結站38A和黏結劑移除站34A。

生帶20A從源捲筒16A（例如，如上所論述經由從捲筒展開生帶20A）朝向黏結劑移除站34A的入口116A移動，使得生帶20A的引導部分1506A位於引導件1502A的端部1504A附近並重疊。如第57圖所示，在將生帶20A的引導部分1506A和引導件1502A的端部1504A定位成彼此相鄰之後，生帶20A的引導部分1506A和端部1504A在黏結劑移除站的上游（例如在處理方向14A上在黏結劑移除站的入口116A與源捲筒16A之間）耦接或黏結在一起。這在重疊部分處在引導件1502A與生帶20A之間形成接合或黏結。

一旦引導件1502A耦接到生帶20A，則將力施加到位於黏結劑移除站34A和燒結站38A外部（例如下游）的引導件1502A的一部分，使得引導件1502A和生帶20A在處理方向14A上被拉動通過黏結劑移除站34A和燒結爐38A。在第56圖所示的具體實施例中，將引導件1502A的第二端或下游端1508A耦接到收取捲筒44A，並且由收取捲筒44A的旋轉產生的力提供用於移動/拉動引導件1502A和生帶20A通過黏結劑移除站34A和燒結爐38A的力。在一些實施例中申請人發現，在向上通過製程期間使用約3英吋/分鐘的處理速度（例如帶材移動通過系統1500A的速度），而且在特定實施例中，一旦引導件1502A和生帶20A之間的接合已經穿過黏結劑移除站34A和燒結爐38A，則該速度可以增加到6英吋/分鐘用於進行燒結處理。

因此，經由使用引導件1502A，系統1500A的下游側或回捲側最初耦接到系統1500A的上游側或展開側，從而允許開始對生帶20A的材料進行捲到捲的燒結。此外，藉由在燒結處理期間經由使生帶20A前進的相同展開和收取系統之間的連接提供此初始的通過黏結劑移除站34A和燒結站38A，本文所論述的基於引導件的通過製程能夠建立適當的張力和速度讓生帶20A的整個長度穿越黏結劑移除站34A和燒結站38A，包括在重疊位置處的生帶20A的引導部分1506A。此外，藉由提供通過引導件1502A的水平拉力，本文論述的基於引導件的製程允許通過黏結劑移除站34A和燒結站38A的水平方向通道，否則可能是困難的（尤其是考慮到黏結劑移除之後帶材的易碎特性）。

如以上關於系統10所詳細論述的，黏結劑移除站34A被加熱以從生帶20A移除或燒掉黏結劑，並將燒結站38A加熱以使生帶20A的無機材料進行燒結。在本文論述的通過製程的一個潛在用途中，當使引導件1502A通過時，黏結劑移除站34A及/或燒結站38A已經處於各自的操作溫度。在捲到捲燒結的過程中，當在材料斷裂之後使用引導件1502A讓生帶20A通過時就是這種情況。在本文論述的通過製程的另一潛在用途中，當引導件1502A通過時，黏結劑移除站34A及/或燒結站38A處於低溫（例如低於其相應的操作溫度，關閉在室溫下等）。當在系統1500A的初始啟動期間使用引導件1502A來讓生帶20A通過時就是這種情況。

如上面更詳細論述的，在引導件1502A和生帶20A的引導部分1506A之間的接合或重疊初始移動通過黏結劑移除站34A和燒結爐38A之後，使生帶20A連續地從源16A展開並移動通過站34A和38A，形成如上所論述的燒結材料的長度。在燒結之後，將燒結材料捲繞到收取捲筒44A上。在一個實施例中，一旦生帶20A的引導部分1506A從燒結站38A離開，並且在將燒結帶材捲繞到收取捲筒44A上之前，引導件1502A就從燒結帶材分離。在另一個實施例中，引導件1502A與燒結帶材一起捲繞到收取捲筒44A上，形成包括燒結材料的捲的最內層。

在各種實施例中，引導件1502A是能夠抵抗黏結劑移除站34A和燒結站38A的高溫的細長且撓性的材料塊。在第57圖圖示的耦接製程中，生帶20A的引導部分1506A與引導件1502A的端部1504A重疊而形成重疊部分1512A。在此配置中，生帶20A的下表面面對並接觸引導件1502A的上表面。在此配置中，藉由將生帶20A定位在引導件1502A的頂部上，引導件1502A作用來支撐生帶20A的引導部分1506A通過黏結劑移除站34A和燒結爐38A。

在一些實施例中，使用黏結材料1510A來形成接合引導件1502A與生帶20A的黏結。如第57圖所示，在一些此類實施例中，黏結材料1510A位於引導件1502A的上表面上並形成到生帶20A的下表面的黏結。如下面更詳細論述的，在各種實施例中，申請人已經確定，匹配各種特性（例如形成黏結劑1510A、引導件1502A及生帶20A的材料的熱膨脹係數（CTE））有利於維持引導件1502A與帶材之間的黏結，尤其是在穿越燒結站38A的高溫期間。此外，引導件1502A與生帶20A之間的牢固黏結允許將期望水平的張力施加到引導件1502A，並經由由黏結劑1510A提供的黏結傳遞到生帶20A。如本文所論述的，申請人發現，在燒結期間施加到帶材的低（例如克級）但一致的張力減少了在燒結期間可能在帶的寬度上形成的翹曲。

在各種實施例中，申請人已經確定，所使用的黏結材料1510A的體積以及施加於引導件1502A上的黏結材料1510A的形狀會影響在引導件1502A與生帶20A之間形成的黏結的性質。在具體實施例中，黏結材料1510A是小體積（例如，約0.1 mL的氧化鋁基黏結材料）。在一個實施例中，使用黏結劑1510A將引導件1502A黏結到未燒結的生帶材20A，而且在此類實施例中，申請人發現圓點的黏結劑1510A工作良好。申請人推測圓形幾何形狀有助於分配由引導件1502A、黏結劑1510A及生帶20A的材料之間的膠結材料和帶收縮及CTE不匹配（若有的話）所引起的熱應力和機械應力。在另一個實施例中，黏結劑1510A被用於將引導件1502A黏結到部分燒結材料的帶上，而且在此類實施例中，申請人認為延伸穿過引導件1502A寬度的黏結劑1510A的線工作良好。申請人假設線的幾何形狀在通過燒結站時在網上作用而施加均勻的約束。

在具體實施例中，隨著引導件1502A與生帶20A之間的重疊部分1512A穿過黏結劑移除站34A，操作黏結劑移除站34A以從黏結劑1510A（以及生帶20A）移除液體及/或有機組分。申請人認為，黏結材料1510A和生帶20A的各種性質與黏結材料1510A形成的黏結在穿越黏結劑移除站34A和燒結站38A的過程中斷裂的可能性有關。申請人推測，通過黏結劑移除站34A的溫度分佈可以使生帶20A中的有機材料軟化，甚至在從帶發展之前熔化，此舉可以有助於在個別組分由於收縮和熱膨脹而開始改變形狀/尺寸時限制膠結材料黏結周圍的應力強度。申請人假設，允許生帶在喪失其彈性/塑性特性之前在黏結劑1510A的位置周圍「變形」或重新形成有助於減少缺陷並改善由黏結劑1510A形成的黏結的品質。類似地，此種彈性/塑性特性還可以允許從黏結劑1510A排出液體和有機材料，否則可能導致引導件1502A與生帶20A之間的壓力升高。這種壓力升高可能導致黏結失效，或者氣體積聚可能破裂貫穿生帶20A。

在具體實施例中，當重疊部分1512A穿過黏結劑移除站34A及/或燒結站38A時，在拉動引導件1502A與生帶20A之間的重疊部分或接合的製程期間施加的張力可能改變或增加。在一個具體實施例中，最初在重疊部分1512A穿過黏結劑移除站34A的過程中提供低水平的張力，例如低於25克，隨後隨著重疊部分1512A穿過燒結站38A而增加張力。在一個具體的實施例中，一旦重疊部分1512A和黏結材料1510A到達燒結站38A的中心就施加在25克的等級或更大的張力。申請人相信，由於此時生帶20A的材料已經發生了燒結，所以此時可以增加張力而不需要分離引導件1502A與生帶20A之間的黏結。申請人認為，在強度有機會發展之前，過早地施加高水平的張力通常將會導致由黏結劑1510A形成的黏結失效。

在各種實施例中，引導件1502A與生帶20A之間的耦接及/或支撐是藉由引導件1502A與生帶20A之間各種水平的重疊來增強。從第57圖可以看出，引導件1502A與生帶20A之間的重疊越大，則引導件1502A提供給生帶20A的支撐量越大。類似地，引導件1502A和生帶20A之間的重疊水平與引導件1502A和生帶20A之間基於摩擦力的耦接量有關，這點可以補充由黏結劑1510A提供的黏結。在使用黏結劑1510A的實施例中申請人發現，在處理方向14A上具有在1至5英吋之間的長度量度的重疊部分1512A已經表現良好。在一些實施例中，引導件1502A和生帶20A之間的耦接可以僅藉由摩擦來提供（例如沒有黏結劑1510A），而且在這種情況下，重疊部分1512A在處理方向14A上的長度可以大於五英吋，例如大於10英吋、在10英吋和30英吋之間、約24英吋等等。

在各種實施例中，申請人已經確定了提供本文所論述的通過特性/功能的引導件1502A、生帶20A及黏結劑1510A的數種材料組合。通常，引導件1502A是由在至少一個態樣中與生帶20A不同的材料所形成的。在一些此類實施例中，引導件1502A是由與生帶20A的無機晶粒相同、但燒結度與生帶20A的無機材料不同的（例如更高的）材料類型所形成的。在一些此類實施例中，引導件1502A是燒結陶瓷材料的細長帶，且生帶20A支撐相同類型的陶瓷材料的未燒結或較少燒結的晶粒。

在一些其他實施例中，引導件1502A是由材料類型與生帶20A的無機晶粒不同的無機材料所形成。在一個具體實施例中，引導件1502A是由陶瓷材料類型與生帶20A的無機晶粒不同的陶瓷材料類型所形成。在一些其他的實施例中，引導件1502A由金屬材料形成，而生帶20A的無機晶粒為陶瓷無機材料。

申請人發現，第57圖圖示及本文描述的耦接配置在引導件1502A與生帶20A之間提供允許從引導件1502A向生帶20A良好地傳遞力/張力而沒有明顯的解耦風險的耦接度。此外，申請人發現，藉由為引導件1502A、黏結劑1510A及生帶20A的無機晶粒材料選擇具有彼此相對相似的熱膨脹係數（CTE）的材料可以降低燒結過程中引起的解耦和翹曲的風險。在各種實施例中，引導件1502A的材料的CTE在生帶20A的無機材料的CTE的±50％之內，具體是在生帶20A的無機材料的CTE的±40％內，而且更具體是在生帶20A的無機材料的CTE的±35％內。類似地，在各種實施例中，引導件1502A的材料的CTE是在黏結材料1510A的CTE的±50％內，具體是在黏結材料1510A的CTE的±40％內，而且更具體是在黏結材料1510A的CTE的±35％內。

引導件1502A可以由各種合適的材料形成。在一些實施例中，引導件1502A由燒結陶瓷材料形成，而且在其他實施例中，引導件1502A由金屬材料形成。在一些實施例中，申請人發現使用用於引導件1502A的多孔陶瓷材料增加了黏結材料1510A黏結到引導件1502A的能力。申請人相信，引導件1502A的孔隙率允許黏結材料1510A比具有較少多孔或拋光表面的引導件更容易黏結。在具體實施例中，引導件1502A可以是鉑帶或完全燒結的陶瓷材料，例如氧化鋁或氧化釔穩定的氧化鋯（YSZ）。

在具體實施例中，引導件1502A的尺寸被設定為允許處理和耦接到生帶20A。在具體實施例中，引導件1502A具有與生帶20A的寬度實質上匹配的寬度（例如在±10％之內）。在具體實施例中，引導件1502A具有在5 μm與500 μm之間的厚度，而且更具體具有在20 μm至40 μm範圍內的厚度。此外，引導件1502A具有足以從收取捲筒44A延伸穿過燒結站38A和黏結劑移除站34A的長度，因此引導件1502A的長度隨系統1500A的尺寸而改變。

儘管第56圖和第57圖將引導件1502A大致圖示為燒結陶瓷材料的長而薄的平坦部分，但引導件1502A可以採取其他的形式。例如，在一個實施例中，引導件1502A可以是具有長的鉑絲長度、被黏結到生帶上的陶瓷板。在另一個實施例中，引導件1502A可以是一段陶瓷纖維繩或陶瓷纖維線。

黏結材料1510A可以由各種合適的材料形成。在一些實施例中，黏結材料1510A是陶瓷黏結材料。在具體實施例中，黏結材料1510A是氧化鋁基黏結材料，例如可向Zircar Ceramics購得的氧化鋁基黏結劑＃C4002。

參照第58圖至第65圖，圖示並描述用於在燒結過程中在縱向或長度方向上彎曲未黏結帶36B的各種系統和製程。一般來說，申請人已經確定，當燒結寬的、薄的和連續的長度的未黏結帶36B時，一個意想不到的挑戰是確保最終的燒結帶40B具有高水平的橫向寬度平坦度。當在諸如薄膜電路的基材、厚膜電路、固態鋰離子電池等等的許多應用中使用本文論述的燒結帶材時，高水平的橫向寬度平坦度是理想的。

一些連續的帶燒結製程可能會受到被認為由於在燒結期間在帶材內產生平面內應力而形成的某些平坦度變形（例如橫向寬度彎曲、邊緣皺起、氣泡形成等）的影響。例如，申請人發現，由於各種因素，例如未黏結帶36B中的陶瓷顆粒密度的變化，沿著系統長度的帶材內的大溫差（例如由於本文論述的系統和製程的連續性質可能超過攝氏1000度）、處理速度等有助於在燒結過程中產生平面內應力，此舉又可能在沒有反作用力施加的情況下以允許釋放此等平面內應力的方式引起屈曲。

例如，經由本文論述的系統進行連續燒結的氧化鋁帶可以在室溫和最大燒結溫度下同時具有區域。也可能存在開始燒結製程且收縮率最小的帶區域，以及燒結幾乎完成且其中收縮率在線性基礎上超過8％甚至10％的帶區域。收縮和溫度的梯度可能是可能引起變形（例如捲曲和起皺）的複雜雙軸應力的來源，即使是在進入燒結站、具有平坦度水平的帶中。隨後此類變形可能在冷卻後被凍結到燒結帶中，從而喪失其潛在用途。

如下面將詳細論述的，申請人已經確定，可能引起平坦度變形的應力可以至少部分地藉由在燒結期間在帶中引起長度方向或縱向彎曲來抵消。在燒結過程中，帶材塑性鬆弛並變形為誘導長度方向彎曲的形狀，此舉在帶材內產生傾向於降低可能發生的平面內應力的力，結果可能產生具有高水平的橫向寬度平坦度的燒結帶。申請人相信，藉由在燒結過程中利用縱向彎曲，可以產生更平坦的燒結帶，儘管生帶顆粒密度有所變化且生產速度是快的。

此外，在至少一些實施例中，本文論述的展平製程產生平坦的薄燒結物件，同時避免/限制表面接觸及通常由基於接觸/壓力的展平裝置所產生的表面缺陷和刮傷，例如在燒結期間在蓋板之間壓製材料時可能經歷的。如下面所示，申請人已經開發了許多用於引起縱向彎曲的系統和方法，使得在燒結過程中帶的至少一個主表面未被接觸，而且一些方法使得帶的上和下（主）表面在燒結期間未被接觸。申請人認為，其他陶瓷燒結製程可能無法在連續燒結製程中實現高水平的橫向寬度平坦度或具有由本文論述的系統和方法所提供的有限程度的表面接觸。

參照第58圖，圖示出用於生產高平坦度、燒結的連續帶的方法和系統。具體而言，第58圖圖示依據例示性實施例用於生產燒結帶物件的系統1600B。一般來說，系統1600B與以上論述的系統10大致相同並且功能相同，不同之處僅在於系統1600B包括燒結站38B，燒結站38B包括位於燒結站38B內的彎曲系統1602B。通常，彎曲系統1602B被設置或配置成沿著未黏結帶36B的縱向或縱向軸引發曲率半徑，而帶36B在燒結站38B內的高溫（例如，高於500℃）下進行燒結。申請人已經確定，在燒結期間經由彎曲而在帶材中引起的縱向彎曲可以經由本文論述的機制來改善最終燒結帶40B的橫向寬度形狀。

在第58圖圖示的具體實施例中，彎曲系統1602B包括面向上的凸形彎曲表面1604B，面向上的凸形彎曲表面1604B界定通過燒結站38B的下通道表面的至少一部分。面向上的凸形彎曲表面1604B界定至少一個曲率半徑，圖示為R1B，而且在具體實施例中，R1B是或包括在0.01 m至13,000 m範圍內的曲率半徑。通常，當未黏結帶36B移動通過燒結站38B時，如以上所論述的，帶中的重力及/或拉伸張力使帶彎曲成與彎曲表面1604B至少部分一致，從而在高溫燒結的過程中在帶中引起縱向彎曲。在具體實施例中，施加到未黏結帶36B的張力為每線性英吋寬度的未黏結帶36B至少0.1克力，並且未黏結帶36B以每分鐘1至100英吋的帶長度的速度移動通過燒結站38B。

如第58圖所示，彎曲表面1604B圍繞與未黏結帶36B的寬度軸平行（並且垂直於第58圖的視圖平面）的軸彎曲。因此，在此類實施例中，未黏結帶36B遵循大致由通道104B界定的、通過燒結站38B的路徑，並且凸形彎曲表面1604B界定通過燒結站38B的路徑的彎曲部分。在未黏結帶36B藉由被成形為與彎曲表面1604B一致而橫穿由凸形彎曲表面1604B界定的路徑的彎曲部分時，未黏結帶36B在燒結過程中產生彎曲。

在第58圖圖示的具體實施例中，彎曲表面1604B形成具有單一曲率半徑的連續彎曲表面，並在燒結站38B的入口和出口之間延伸於通道104B的整個長度。在此類實施例中，實現足夠水平的彎曲和完全延伸燒結站38B的長度所需的表面1604B的曲率半徑可基於燒結站的長度而變化。因此，對於彎曲表面1604B的給定最大上升量H1B（圖示於第60圖）來說，短燒結站38B可具有比較長燒結站38B更小的R1B。作為具體實例，（至少）1 m長的燒結站38B可以具有R1B在1 m和130 m之間的彎曲表面1604B。作為具體實例，（至少）3 m長的燒結站38B可以具有R1B在10 m和1130 m之間的彎曲表面1604B。作為具體實例，（至少）6 m長的燒結站38B可以具有R1在40 m和4500 m之間的彎曲表面1604B。作為具體實例，（至少）10 m長的燒結站38B可以具有R1B在120 m和13,000 m之間的彎曲表面1604B。在此類實施例中，不管長度為何，H1B可以在1 mm和10 cm之間，從而產生以上所示的R1B範圍。

如以上關於系統10所論述的，燒結站38B被設置成使得與燒結站的入口和出口相交的平面相對於水平面形成小於10度的角度。如以上所論述的，這種大致水平的燒結設置允許未黏結帶36B以大致水平的位置移動通過燒結站38B。在此類實施例中，彎曲表面1604B界定帶36B在燒結站38B的入口和出口之間穿過的路徑的下表面。申請人認為，藉由在燒結過程中將水平燒結設置（在上面論述為減少基於空氣流動的熱梯度）與在帶中形成縱向彎曲形狀相結合，可以生產及/或可以快速生產（遠比其他燒結系統更快）具有本文論述的高水平平坦度的燒結帶。應該理解的是，儘管申請人認為燒結期間的彎曲與水平燒結站38B結合提供了高水平的平坦度，但在其他實施例中，可以以從水平到垂直的任何角度設置燒結站38B。在此類非水平的實施例中，彎曲表面1604B的尺寸和定位可能足以實現期望的平坦度水平。

如第58圖所示，在系統1600B的處理設置中，例如未黏結帶36B之類的連續長度的帶材被移動到例如燒結站38B的加熱站中。在此設置中，顯示為未黏結帶36B的連續帶的一部分位於進入燒結站38B的入口106B的上游。在燒結之後，連續帶的燒結部分（例如燒結帶40B）位於燒結站38B的出口108B的下游。如通常所理解的，在任何一個給定的時間點，連續帶包括當前在燒結站38B內燒結的帶的第三部分。連續帶的該第三部分位於燒結站38B上游的未黏結、未燒結帶36B和燒結站38B下游的連續帶的燒結部分40B之間。當前被燒結的連續帶的部分（圖示為帶部分1606B）位於燒結站38B內，因為正被加熱到所需的燒結溫度（例如大於500℃的溫度）。

一般而言，帶部分1606B具有在處理方向上（例如在第58圖的方向上從右向左）減小的孔隙度或增加的燒結程度。如第58圖所示，帶部分1606B彎曲成與面向上的凸形彎曲表面1604B一致，使得帶部分1606B通常採用曲率半徑匹配R1B的彎曲形狀。如上所述，可以對連續帶施加縱向張力，使得帶部分1606B被彎曲成與面向上的凸形彎曲表面1604B一致。

如通常從上面論述的系統10的展開和收取部分的描述將理解的，系統1600B提供了長的連續長度的帶的連續捲到捲處理。以此種方式，正被處理的帶的整個連續長度可以連續地且依序地移動通過燒結站38B，使得正被處理的帶的整個連續長度在穿過燒結站38B的過程中經歷到面向上的凸形彎曲表面1604B的曲率半徑R1B的彎曲。

現在參照第59圖，依據例示性實施例圖示出包括彎曲系統1602B的燒結站38B的細節。在第59圖所示的實施例中，燒結站通道104B部分由管1608B（例如如上所論述的氧化鋁管）界定。在該實施例中，面向上的凸形彎曲表面1604B由放置在管1608B內的設備或插入件1610B的面向上的表面界定。如第59圖所示，設備1610B的長度為通道104B的長度的至少80％，具體為至少90％，而且更具體為至少95％。在一些實施例中，設備1610B的長度大於通道104B的長度，使得帶的進入和離開部分在進入和離開燒結站38B時被支撐在面向上的凸形彎曲表面1604B上。

如一般將理解的，在各種實施例中，界定連續凸形彎曲表面1604B的曲率半徑是表面1604的最大上升量H1B和縱向長度L2B（例如在第60圖的水平方向上的距離）之函數。在具體實施例中，在凸形彎曲表面1604B延伸燒結站38B的整個長度的情況下，表面1604B的縱向長度與燒結站38B的縱向長度實質相同。因此，在此類實施例中，凸形彎曲表面1604B的曲率半徑R1B被定義為R1B = H1B + (L2B^2)/H1B，而且在各種實施例中，0.1 mm ＜ H1B ＜ 100 mm，並且0.1 m ＜ L2B ＜100 m。在其他構想的實施例中，僅設備1610B的一部分形成圓弧，並且該表面可以具有在本文中針對設備1610B的R1B所揭示的範圍內具有曲率半徑（在更複雜的幾何形狀中）或最大曲率半徑的另一種幾何形狀。

在具體實施例中，插入件1610B可從通道104B移除並且可移除地耦接到管1608B或由管1608B支撐。在此類實施例中，這允許具有不同彎曲表面1604B的不同插入件1610B被放置到燒結站38B中，以提供期望水平的展平所需的特定彎曲半徑，用於特定製程或帶材類型、厚度、燒結速率等等。

參照第60圖，在各種實施例中，通過燒結站38B的通道104B的下表面由面向上的凸形彎曲表面1604B界定，並且通道104B的上表面由面向下的凹形彎曲表面1612B界定。在具體實施例中，面向下的凹形彎曲表面1612B的一或該曲率半徑大體上匹配（例如在1％內、在10％內等）面向上的凸形彎曲表面1604B的一或該曲率半徑，例如與之垂直對齊的對應曲率半徑。這種曲率匹配可確保高度通道104B沿著通過燒結站的長度保持實質上恆定。在至少一些設計中，藉由相對於被燒結的帶具有恆定的高度和相對小的間隙，可以減小由於熱梯度所導致的、空氣在通道104B內的垂直移動，據信此舉可改善最終燒結帶的形狀和平坦度。

在一些實施例中，面向下的凹形彎曲表面1612B是插入件1614B的表面。在此類實施例中，插入件1614B可移除地耦接到管1608B或由管1608B支撐，此舉允許選擇插入件1614B以匹配可用於特定製程或材料類型的下部設備1610B的曲率。

參照第61圖，在各種實施例中，通過燒結站38B的通道104B的下表面係由具有多於一個彎曲部分（圖示為彎曲部分1620、1622及1624）的面向上的凸形彎曲表面1604B界定。換句話說，表面1604B的曲率可以包括拐點、不連續性、非圓弧形等等。例如，如第61圖所示，彎曲部分1620B具有第一曲率半徑R1B'，彎曲部分1622B具有第二曲率半徑R2B，並且彎曲部分1624B具有第三曲率半徑R3B。在該實施例中，通過燒結站38B的帶路徑由R1B'、R2B及R3B界定，並且燒結期間的帶在燒結站38B內被加熱的同時依序被彎曲到每個半徑R1B'、R2B及R3B。在各種實施例中，R1B'、R2B及R3B為或包括0.01 m至10 m之間的曲率半徑。在具體的實施例中，R1B'、R2B及/或R3B彼此不同。

另外，如第61圖所示，在一些實施例中，燒結站38B加熱將穿過不同彎曲部分1620B、1622B及1624B的帶36B加熱到不同的溫度。在一個具體實施例中，帶36被加熱到的溫度與帶36B被彎曲到的曲率半徑成反比。

參照第62圖，在至少一個實施例中，面向上的凸形彎曲表面1604B是氣體軸承1630B的上表面。氣體軸承1630B包括將加壓氣體（例如空氣、氮氣、氦氣、氬氣等）輸送到通道104B（參見第60圖）的氣體供應通道1632B。以此方式，加壓氣體在穿越燒結站38B的過程中支撐帶36B，此舉允許帶被彎曲到表面1604B的曲率半徑，而不需要或較少與表面1604B接觸。

參照第63圖和第64圖，在各種實施例中，彎曲系統1602B包括一個或更多個心軸或滾筒，心軸或滾筒的外表面界定凸形彎曲表面，在燒結站38B內的燒結過程中帶36B圍繞該凸形彎曲表面被彎曲。

將參照第63圖更詳細地解釋藉由圍繞例如滾筒1642B的彎曲結構將帶36B彎曲所提供的展平。如第63圖所示，位於滾筒1642B上游的帶36B的部分1640B可以具有由彎曲虛線1644B表示的、圖示為橫向寬度弓部的屈曲或平坦變形。如以上所論述的，此種缺陷可能是由在燒結過程中在帶36B內產生的複雜雙軸應力所引起的。當帶36B被傳送通過燒結站38B時，帶36B以曲率半徑ρ_m 接近滾筒1642B。帶36B圍繞滾筒1642B彎曲而且形狀變得平坦。帶36B在平坦結構中可具有比具有橫向寬度弓部1644B時更小的硬度。效果是一種反向屈曲的形式或減少屈曲的變化。在彎曲狀態下，具有橫向寬度弓部1644B的帶36B在表面上沿與傳送方向垂直的方向經受應力σ_d ，應力σ_d 與橫向寬度弓部1644B的曲率κ_d 成正比，使得： σ_d = 1/2Eκ_d t 其中t為帶的厚度，E為帶的彈性模量。這種技術有助於減少其他的平坦變形，例如邊緣捲曲或氣泡形成，結果局部應力可能與局部曲率成比例。因此，例如在滾筒1642B周圍或沿著上述表面1604B的彎曲有助於橫跨許多缺陷類型的展平。如將在下面關於第65圖更詳細解釋的，經由彎曲的展平不需要拉動帶所倚靠的表面，因此，展平也可以經由通過自由迴路結構的彎曲來實現。

然而，利用彎曲表面（例如上面論述的滾筒1642B的外表面或表面1604B）是有利的，因為此舉允許藉由例如加重的跳動器1680B（第58圖）將張力從外部施加到帶上。在此類實施例中，力F（第63圖）倚靠滾筒1642B的外表面或表面1604B拉動帶，並產生第二應力來幫助帶展平。在彎曲過程中圍繞彎曲表面施加的張力所產生的應力σ_F 由下式定義：

其中w為帶的寬度，θ_w 為彎曲表面（滾筒1642B的外表面或表面1604B）與帶36B之間的接觸角，通常稱為包角。

在各種實施例中，滾筒1642B可被固定並且不能旋轉。在其他實施例中，滾筒1642B可以自由旋轉。在又其他實施例中，滾筒1642B的旋轉速率可被控制以匹配帶的傳送速度或甚至驅動或延遲傳送。在各種實施例中，滾筒1642B也可設以垂直於帶向上或向下移動以改變包角。

如第64圖所示，在一些實施例中，彎曲系統1602B可以包括多個滾筒，在燒結過程中，帶36B被倚靠該多個滾筒拉動以提供展平。在第64圖圖示的具體實施例中，彎曲系統1602B包括一對上滾筒1650B和單個下滾筒1652B。當帶36B被拉過該滾筒配置時，帶36B經由與滾筒1650B和1652B的外表面接觸而在縱向方向上彎曲。可以使用類似的氣體軸承配置，其中第64圖圖示的一個或更多個滾筒-帶界面相當於各氣體軸承的向外吹出表面，如第62圖所示。

參照第65圖，在各種實施例中，經由自由迴路部分1660B形成帶36B穿過燒結站38B的彎曲或彎曲形成路徑。在這個實施例中，帶36B的一部分在重力的影響下懸垂，以產生本文所論述的縱向彎曲。在此類實施例中，彎曲系統1602B包括彼此間隔開的一個或更多個支撐件1662B。支撐件1662B的間隔界定允許帶36B由於支撐件之間的重力而向下懸掛的間隙，以形成具有如上所論述的曲率半徑R1B′′的「自由迴路部分1660B。在此特定實施例中，與本文所論述的各種基於接觸的彎曲系統相比，經由非接觸的自由迴路部分1660B形成的曲率半徑R1B′′可改善最終燒結帶40B的表面品質。例如，利用自由迴路部分1660B消除或減少了可能在基於接觸的系統中形成的刮痕。作為另一個實例，利用自由迴路部分1660B消除或減少了在基於接觸的系統中燒結帶可能接觸的表面的化學成分擴散。

申請人已經進行了證明縱向彎曲在燒結各種連續帶材的同時可減少平坦變形的測試。在第66圖中圖示出此等測試的一些結果。例如，如第66圖所示，在燒結過程中，將40微米厚、摻雜3莫耳百分比氧化釔的氧化鋯（左）和二氧化鈦（右）的帶彎曲。將帶澆鑄在平坦的表面上，並在氧化鋁棒上重新成形為彎曲的形狀。更具體來說，使帶垂掛通過9.5 mm直徑的氧化鋁棒，隨後以100℃/小時加熱到1150℃。停留時間為五分鐘。帶橫跨氧化鋁棒彎曲的區域從一個邊緣到下一個邊緣（在寬度方向上）是局部平坦的。相反地，未被棒的彎曲表面支撐的帶的區域自由地回應收縮不匹配並形成平坦變形。具體而言，氧化鋯帶中的皺起是可見的並用黑色虛線突顯。影像也證明了帶的可塑性，其中棒上的應力引起變平。

現在參照第67A圖和第67B圖，圖示出上述產品的實例。更具體來說，一捲多晶陶瓷帶包括具有1體積％氧化釔穩定的氧化鋯的氧化鋁，具有組分ZrO₂ 和3莫耳％Y₂ O₃ 。多晶陶瓷帶為70微米厚，36 mm寬，長度超過8.5 m。使用上述設備用上述製程沿著生產線以1650℃的燒結溫度和約10 cm/分鐘的速率燒結該帶。捲具有直徑3至6英吋的芯。如以上所論述的，帶是平的或可展平的。

第68圖圖示具有百萬分之300的氧化鎂的氧化鋁的多晶陶瓷帶捲的實例。第68圖中的帶是77微米厚，36 mm寬，長度超過8 m。使用上述設備用上述製程沿著生產線以1650℃的燒結溫度和約10 cm/分鐘的速率燒結該帶。捲具有直徑3至6英吋的芯。如以上所論述的，帶是平的或可展平的。

第69圖圖示氧化釔穩定的氧化鋯（具有3莫耳％Y₂ O₃ 的ZrO₂ ）的多晶陶瓷帶捲的實例。第69圖的帶為33 mm寬，長約一米。使用上述設備用上述製程沿著生產線以1575℃的燒結溫度和約15至23 cm/分鐘的速率燒結該帶。捲具有直徑3至6英吋的芯。如以上所論述的，帶是平的或可展平的。

因此，如上所論述的，本揭露的態樣係關於本文所揭示或描述的材料的平坦或可展平多晶陶瓷或合成礦物帶的捲，例如第67A圖和第67B圖中的氧化鋁帶，該氧化鋁帶被至少部分燒結，使得多晶陶瓷或合成礦物的晶粒相互熔合，多晶陶瓷或合成礦物帶的厚度不超過500微米，寬度至少比厚度大10倍，長度使得寬度小於長度的十分之一，其中多晶陶瓷或合成礦物帶的長度至少為1米。在一些此類實施例中，多晶陶瓷或合成礦物的寬度至少為5 mm，並且多晶陶瓷或合成礦物帶的寬度小於多晶陶瓷或合成礦物帶的長度的1/20，例如其中多晶陶瓷或合成礦物帶的厚度至少為10微米及/或其中多晶陶瓷或合成礦物帶的厚度不大於250微米，例如其中多晶陶瓷或合成礦物帶的厚度不大於100微米及/或其中多晶陶瓷或合成礦物帶的厚度不大於50微米。在一些此類實施例中，在多晶陶瓷或合成礦物帶的整個表面上，多晶陶瓷或合成礦物帶平均在每平方mm的表面上具有少於10個針孔，且針孔穿過多晶陶瓷或合成礦物帶的截面積為至少1平方微米。在一些此類實施例中，在多晶陶瓷或合成礦物帶的整個表面上，多晶陶瓷或合成礦物帶平均在每平方mm的表面上具有少於1個針孔，且針孔穿過多晶陶瓷或合成礦物帶的截面積為至少1平方微米。在一些此類實施例中，多晶陶瓷或合成礦物帶的長度為至少10米，多晶陶瓷或合成礦物帶的寬度為至少10 mm，例如多晶陶瓷或合成礦物帶的寬度不大於20 cm及/或多晶陶瓷或合成礦物帶具有高表面品質使得多晶陶瓷或合成礦物帶的第一和第二表面皆具有至少一平方cm的面積，該面積具有少於十個來自黏附或磨損、尺寸大於5微米的表面缺陷，該高表面品質有利於燒結物件的強度。在一些此類實施例中，多晶陶瓷或合成礦物帶支撐大於1千克的重量而沒有失敗，及/或多晶陶瓷或合成礦物帶支撐約20兆帕的張力而沒有失敗，例如多晶陶瓷或合成礦物帶的寬度為至少50 mm。在一些此類實施例中，多晶陶瓷或合成礦物帶在約300 nm至約800 nm的波長下具有至少30％的總透射率及/或多晶陶瓷或合成礦物帶在約300 nm至約800 nm的波長下具有透過多晶陶瓷或合成礦物帶至少約10％至約60％的擴散透射，及/或多晶陶瓷或合成礦物帶是半透明的，使得與多晶陶瓷或合成礦物帶接觸的文本可以透過多晶陶瓷或合成礦物帶被閱讀。在一些實施例中，捲進一步包含心軸或捲軸，其中多晶陶瓷或合成礦物帶圍繞心軸或捲軸以1米或更小的直徑彎曲，例如多晶陶瓷或合成礦物帶捲繞在捲軸上，例如捲軸的直徑為至少0.5 cm且不大於1米。在一些此類實施例中，多晶陶瓷或合成礦物帶完全燒結且緻密，孔隙率小於1％，例如多晶陶瓷或合成礦物帶具有小於0.5％的孔隙率。在一些此類實施例中，多晶陶瓷或合成礦物帶實質上未拋光，使得多晶陶瓷或合成礦物帶的表面具有顆粒狀輪廓，例如其中在各個晶粒之間的邊界處相對於表面的凹陷部分，顆粒狀輪廓包括高度範圍從25奈米至150微米的晶粒，及/或在各個晶粒之間的邊界處相對於表面的凹陷部分，顆粒狀輪廓包括高度範圍從25奈米至100微米的晶粒，及/或在各個晶粒之間的邊界處相對於表面的凹陷部分，顆粒狀輪廓包括高度為至少50奈米的晶粒，及/或在各個晶粒之間的邊界處相對於表面的凹陷部分，顆粒狀輪廓包括高度不超過80奈米的晶粒。在一些此類實施例中，儘管實質上未拋光，但是在一些此類實施例中的至少一個表面上，帶在沿著表面的長度方向上在1 cm的距離上具有在1奈米至10微米範圍內的粗糙度。

依據例示性實施例，物件（例如本文所揭示的燒結陶瓷的帶）具有小於50微米的厚度或本文揭示的其他厚度，並且在整個表面上平均每平方毫米的表面具有少於10個針孔（亦即從第一主表面穿過主體至第二主表面截面積至少1平方微米及/或不大於1平方毫米的通道或開口）（或假使表面積小於一平方毫米，則在整個表面上少於10個針孔；或者平均而言在物件的長的長度上，例如超過1米、超過5米），例如在整個表面或長的長度上平均每平方毫米的表面少於5個針孔、少於2個針孔、甚至少於1個針孔。針孔與有意切割的通孔不同，通常是在重複幾何形狀（例如圓形、直線形）的圖案中，將被填充例如導電材料，或被形成於重複幾何形狀的圖案的穿孔，其可例如在捲對捲處理中作為基準標記而有助於對齊。

第70圖比較使用本文揭示的方法燒結陶瓷（例如氧化鋁）的燒結程序，與使用燒結機以及堆疊的生陶瓷板在窯中進行傳統批量燒製相比。在燒結溫度下通過上述爐系統處理（包括多次通過（例如2次、3次、4次通過））的總時間可以少於一小時。傳統的燒結可能需要20個小時。申請人發現本揭露的「快速」燒結與傳統燒結之間的可量測、可識別差異，例如關於依據本技術製造的陶瓷的微觀結構。更具體地說，申請人發現，如上所揭示的薄的、未堆疊帶的快速燒製導致較少的單個顆粒或晶粒相互融合或結合。本技術的所得燒結晶粒尺寸實質上更小並且更接近原始的生坯狀態的晶粒尺寸或粒徑。傳統的燒結可能產生尺寸為原始粒徑的十倍的燒結晶粒，但是用本文揭示的快速燒結程序製造的多晶陶瓷晶粒可能具有小於原始生坯晶粒或粒徑的五分之一的燒結晶粒尺寸，例如平均小於三分之一。此外，令人驚訝的是，依據本技術製造的物件也可以具有相應的高密度，例如至少90％的相對密度、至少95％的相對密度、至少98％的相對密度，而且此高的相對密度係使用相對小的晶粒尺寸實現，如方才所述，平均粒徑可以小於10微米，例如小於5微米，例如小於3微米，取決於起始粒徑和成分，例如用於氧化鋁、立方氧化鋯、鐵酸鹽、鈦酸鋇、鈦酸鎂，以及可以使用本文揭示的技術處理成帶、片等的其他無機材料。

一些實施例可以使用多次通過熔爐來燒結相同的物件（例如帶），例如第一次通過（「素燒通過」）以在移除有機黏結劑之後提高帶的強度，第二次通過以部分燒結帶，第三次通過以進一步將帶燒結，第四次通過以燒結到最終密度。使用多次通過或一系列爐或熱區可以有助於控制由於燒結期間的帶材收縮而在帶材中引起的應力。例如，一些用於燒結的爐可以是12至14英吋長，而另一些可以是40至45英吋長，其他可以超過60英吋，而且其他的爐還有其他的長度。對於較短的爐來說，多次通過或串聯的多個爐的配置可以特別有助於燒結具有較大收縮度的無機材料。而且，在此類較快速率下藉由增加持溫時間（亦即暴露於燒結條件），較長的爐或串聯爐的配置也可以允許更快的生帶移動速率。

在分析使用燒結溫度（例如1650℃）以高速（例如每分鐘4英吋的速率）燒結的、如本文所述特別薄（例如厚度為20至77微米）的樣品之後，用本揭示技術製造的氧化鋁或本文揭示的其他材料可以具有以下屬性：至少90體積％的材料純度，例如至少95％，例如至少99％，其中高純度可以來自狹窄的通道和空氣流動的控制以及燒結時間、黏結劑移除的效率及起始成分，以及本文描述的其他因素；由AFM量測、以奈米為單位小於100的表面粗糙度，例如小於60，例如當以30 mm的掃描量測時，對於光面約40及/或對於墊面小於150，例如小於100，例如約60，其中由於與燒結爐的地板相接觸，墊面比光面更粗糙；橫截面約1 mm的晶粒尺寸，或本文揭示的其他晶粒尺寸；對於燒結物件小於10體積％的孔隙率，例如小於5體積％，例如小於3體積％，例如小於1體積％，例如小於甚至0.5體積％，此可能部分歸因於快速煅燒製程，該煅燒製程保持如上所揭示的小晶粒/顆粒尺寸，因此氣體較不可能陷入晶粒內，此可能是傳統批量燒結和較長煅燒製程的特徵限制（限制現象稱為「孔/邊界分離」，其可以藉由本文揭示的燒結製程來克服）。經由ASTM E1269標準測試方案/方法量測，依據本文揭示的技術製造的氧化鋁帶在20℃下具有至少及/或不超過約0.8 J/gK的比熱容及在100℃下具有至少及/或不超過約1.0 J/gK的比熱容；在室溫（23℃）下經由奈米壓痕量測至少及/或不超過約23.5 GPa的硬度，例如在至少及/或不超過約40 μm厚的氧化鋁帶上，及/或本文揭示的其他帶或片尺寸；至少及/或不超過約630 MPa的兩點彎曲強度，例如至少部分由於空隙控制和較小的晶粒尺寸；經由三點彎曲的動態力學分析（DMA）量測，至少及/或不超過約394 GPa的彈性模量；在25-300℃的範圍內平均至少及/或不超過約6.7 ppm/℃、在25-600℃的範圍內平均至少及/或不超過約7.6 ppm/℃、在25-300℃的範圍內平均至少及/或不超過約8.0 ppm/℃的熱膨脹係數；依據ASTM D149標準測試方案/方法在25℃下至少約124.4 kV/mm的介電強度，例如在至少及/或不超過約40 μm厚的氧化鋁帶上；依據ASTM D2520標準測試方案/方法，在5 GHz下至少及/或不超過約9.4的介電常數（Dk）及在10 GHz下至少及/或不超過約9.3的介電常數（Dk）；依據ASTM標準測試方案/方法（D2520），在5 GHz下至少及/或不超過約8×10^-5 的介電損耗/損耗角正切及在10 GHz下至少及/或不超過約1×10^-4 的介電損耗/損耗角正切；依據D257在25下至少及/或不超過約3×10¹⁵ 歐姆-cm的體積電阻率，依據D1829在300下至少及/或不超過約4×10¹⁴ 歐姆-cm的體積電阻率，及/或依據D1829在500下至少及/或不超過約1×10¹³ 歐姆-cm的體積電阻率；例如在至少及/或不超過約40 μm厚的氧化鋁帶上及/或本文揭示的其他帶或片尺寸上，對於在約400-700奈米之間的一個、大部分及/或全部波長至少約50％的透射率，例如至少約60％，例如至少約70％；例如在至少及/或不超過約40 μm厚的氧化鋁帶上及/或本文揭示的其他帶或片尺寸上，對於在約2-7微米之間及/或在約2-7毫米之間的一個、大部分及/或全部波長至少約50％的透射率，例如至少約65％，例如至少約80％；以及在200℃下經由GC-MS量測小於100 ppm的出氣，例如小於50 ppm，例如小於10 ppm。

現在參照第71A圖和第71B圖，並排顯示兩個氧化鋁樣品以證明燒結時間和溫度的影響。第71A圖的氧化鋁是以4英吋/分鐘的速率通過以上揭示的製造系統、具有4分鐘熱「持溫」或暴露於1650℃的燒結溫度進行處理，而第71B圖的氧化鋁是以8英吋/分鐘的速率、在1600℃下持溫2分鐘所製造的。可以看出，隨著燒結時間增加，晶粒尺寸大大增加，然而在兩個圖中孔隙率是低的，例如低於5體積％。第72A圖和第72B圖顯示經由相應的製程製造的陶瓷帶的橫截面數位影像：第72A圖在1650℃下以8英吋/分鐘進行，而第72B圖在1600℃下以4英吋/分鐘進行。

第73A圖、第73B圖及第73C圖圖示依據本技術製造的氧化鋁的增大倍數晶界。感興趣的是依據本技術製造的物件的晶界特別嶄新。如第73C圖所示，鄰接的晶粒（晶格）的分子陣列基本上彼此直接接觸，使得存在小於5 nm的中間非晶形材料，例如小於3 nm的中間非晶形材料，例如小於1 nm的中間非晶形材料。申請人認為，晶界可以至少部分歸因於本文所揭示的快速燒結、氣流控制及黏結劑燒除技術。第74圖和第75圖顯示依據本技術的多晶陶瓷或合成礦物的物件的其他晶界。申請人認為，相對於在晶粒之間具有一些或更多非晶形材料的陶瓷，此類物件的氣密性及/或強度可能是特別有利的。第73圖至第75圖的影像是經由透射電子顯微鏡收集的。

第76圖和第77圖顯示不同材料的相似微觀結構。第76圖對應於在1650℃下以4英吋/分鐘處理的、具有1體積％氧化釔穩定的氧化鋯（具有3莫耳％Y₂ O₃ 的ZrO₂ ）的氧化鋁。類似地，第77圖顯示在1550℃下以4英吋/分鐘處理的、具有1體積％氧化鈦（TiO₂ ）的氧化鋁之拋光橫截面。

第78圖為如本文所揭示的由結合在生帶中的鬆散二氧化矽顆粒製造的高純度熔融二氧化矽帶之數位影像。二氧化矽顆粒是無機的，但可能不是結晶的或合成的礦物。因此，申請人發現，本文揭示的技術可以用於製造具有如本文所揭示的用於多晶陶瓷和合成礦物的幾何形狀的帶，但是包含非晶形的無機材料、基本上由非晶形的無機材料所組成或者由非晶形的無機材料所組成，例如難以經由浮法或熔融成形製程製造的玻璃，例如具有高熔化溫度及/或高黏度（例如至少1000℃的玻璃轉化溫度）的二氧化矽或其他玻璃。

第79A圖和第79B圖顯示具有顆粒狀輪廓的二氧化矽燒結帶的拋光橫截面。79A和79B的帶是在1150℃的燒結溫度下製造的。單獨的二氧化矽顆粒已經熔合在一起而形成帶。如第79B圖所示，顆粒通常是球形的並且具有小於1微米的橫截面。相反地，第80圖顯示依據本文揭示的技術製造的、在1250℃下燒結的矽帶。顆粒狀輪廓仍然存在，但相對於第79B圖的二氧化矽是緩和的。第81圖顯示已依據本發明在1300℃下燒結的完全緻密且非晶形的二氧化矽。申請人考慮到具有顆粒狀輪廓的二氧化矽帶可用於散射光或其他應用。因此，第79圖至第81圖證明，假使在足夠高的溫度下處理，則本文揭示的組成物可以處於非晶形物件的形式，例如帶。如上所述，申請人發現，假使帶被加熱太多，則帶可能變得難以處理及/或可能失去形狀。

現在參照第82圖，快速熱處理和連續燒結（例如無機帶的）可用於生產含鋰材料，如以上所論述的，例如用作鋰電池中的薄陰極結構。例如，申請人認為含鋰材料（例如錳酸鋰尖晶石（LiMn₂ O₄ ）、LiCoO₂ 或LiFePO₄ ）是良好的候選陰極結構。出乎意料的是，申請人發現，目前揭示的技術減少了由於高蒸氣壓造成的鋰損失及/或減小了過渡金屬氧化物的價數降低的變化及加熱時的氧釋放。例如，第82圖顯示含有使用目前揭示的技術在1250℃下快速燒結6分鐘的LiMn₂ O₄ 粉末（可向Novarials、Sigma Aldrich、Gelon、Mtixtl及/或其他公司購得）及傳統在1250℃下燒結4小時的LiMn₂ O₄ 粉末的相似30 μm厚帶的粉末x-射線繞射跡線。如第82圖所示，快速燒結的材料仍然是具有峰值強度和LiMn₂ O₄ 位置的單相尖晶石。鋰被保留，所以錳離子的平均價數為3.5。因此，藉由目前揭示的技術燒結的此類含鋰物件（例如帶、片）可以滿足陰極支撐電池的最低化學和相位要求。相反地，傳統燒結帶主要是Mn₃ O₄ ，剩餘的LiMn₂ O₄ 的量較少，如第82圖所示。鋰大量損失，平均錳價下降到2.67。

申請人還發現，目前揭示的燒結體系對於燒結期間的孔移除是有利的，例如當快速燒結含鋰的無機材料（例如LiMn₂ O₄ ）及/或易揮發揮發性成分的其他材料時。使用傳統的燒結技術，晶粒生長可能限制孔隙的移除，例如藉由使孔隙陷入較大晶粒內。

為了比較的目的，申請人製造了在1300℃下燒結的、模具成形的LiMn₂ O₄ 丸。用於製造丸的粉末的平均粒徑為0.5 μm；以增強表面張力並有利於孔隙移除。以三種方式控制或減緩鋰的損失和Mn價數的變化。第一，丸的尺寸很大，直徑大於25 mm，厚度為5 mm，以提供多餘的材料。第二，在蓋之下進行燒結。第三，丸被支撐在鉑上。粉末X射線繞射證實，所得丸是單相錳酸鋰尖晶石，化學分析顯示相對於原樣材料的鋰損失可忽略不計，並且Mn的平均價數為3.5。燒結丸的平均晶粒尺寸為約40 μm，孔隙率超過15％。

回到目前揭示的技術，燒結材料中的孔隙率可能受到限制或者特別低，並且晶粒可能特別小，這在例如陰極支撐的應用中可能是有益的。相反地，過多的孔隙和大晶粒可能對大多數陶瓷的強度是不利的。此外，申請人發現使用本文揭示的技術和設備進行的快速熱燒結有利於在晶粒生長期間去除孔。參照第83圖和第84圖，快速燒結的LiMn₂ O₄ 帶的燒製表面（第83圖，在1250℃下燒結6分鐘；第84圖在1350℃下燒結3分鐘）。如上述的丸實例，初始平均粒徑為0.5 μm。孔隙的數量比傳統燒結丸的實例低得多。更具體來說，孔隙是封閉的，其量少於5％。晶粒也比上面的丸實例更小。更具體來說，在第83圖和第84圖中的晶粒分別為約10 μm和25 μm。換句話說，含鋰燒結材料（例如亞錳酸鋰）的孔隙率小於15％，例如小於10％，例如小於7％，例如小於約5％及/或晶粒小於40 μm，例如小於30 μm。與傳統燒結的含鋰材料不同，本技術使用如本文所揭示的薄片或帶，而不是大容量的丸或晶錠，此舉有利於快速燒結；藉由減少燒結時間來控制揮發性成分的損失，同時控制或不控制周圍的蒸汽壓力。申請人認為，本文揭示的燒結系統（包括快速熱燒結）還可以在甚至更低的溫度下促進燒結及/或在如本文所揭示的連續製程中在氧化鋁或其他低成本載體上燒結。

LiCO₂ 和LiFePO₄ 是可以使用本揭示的技術燒結的含鋰無機材料的其他實例，並且可以用作陰極材料或用於其他應用。更一般來說，使用目前揭示的技術之下，以最少的氧損失燒結其他過渡金屬氧化物是可能的。

現在參照第85A圖和第85B圖，在兩種不同的放大水平下顯示生帶的橫截面。更具體來說，生帶的片條是由約47.35重量％的石榴石粉末（成分為Li_6.5 La₃ Zr_1.5 Ta_0.5 O₁₂ ）、6.45重量％的碳酸鋰、31.74重量％的丙酸正丙酯、1.30重量％的三油酸甘油酯、3.56重量％的硬脂酸正丁酯及9.60重量％的Lucite International Elvacite 2046（一種高分子量的異丁基/正丁基甲基丙烯酸酯共聚物）所製成。將片條混合物振動研磨18小時。使用10密耳的刀片將該片條澆鑄在聚四氟乙烯載體薄膜上並乾燥過夜。得到的乾帶約85-90 μm厚，平均粒徑為0.6 μm。在第85A圖和第85B圖中生帶已被從載體薄膜釋放。

在此實例中，隨後在400℃下將第85A圖和第85B圖的生帶的黏結劑燒除，其中將燒除的環境控制為氬氣，並且黏結劑燒除的時間為30分鐘。接下來，將具有燒除/燒焦的黏結劑的帶在如本文揭示的連續燒結爐中在空氣中在1200℃下燒製15分鐘。如第86A圖和第86B圖所示，燒製帶至少及/或不超過約50-55 μm厚，平均粒徑至少及/或不超過約2-3 μm。所得的帶具有至少及/或不超過約3.7×10^-4 至3.8×10^-4 S/cm的電導率，其中S為西門子。燒製的樣品為至少及/或不超過約96至98重量％的立方石榴石相。

使用本揭示的技術，一些實施例包括使用高鋰含量來形成特別緻密的石榴石帶或其他物件。申請人發現，生帶中過量的鋰（過量是就超過依據燒結物件的化學計量比的鋰方面而言，例如過量至少1體積％、過量至少10體積％、過量至少20體積％、過量至少50體積％及/或不超過燒結物件中的化學計量之量100體積％）可以促進緻密的石榴石帶燒結及/或在燒結期間補償鋰的損失。用於生帶的此類高鋰含量粉末可以藉由在石榴石粉末製備中將過量的鋰前驅物配料到原料中及/或藉由製作化學計量或稍微過量的（相對於最終物件化學計量不超過50體積％過量）鋰石榴石粉末，隨後在用於帶澆鑄的片條製備期間添加更多的鋰前驅物。後一種作法的一些優點包括較低的含鋰批料可能更容易製備，因為高鋰含量可能是吸濕性的並且難以研磨及/或過量鋰的量可容易地調節以補償不同的處理條件。用於在片條製備過程中加入此類過量鋰的鋰前驅物的實例包括Li₂ CO₃ 、LiOH、LiNO₃ 、LiCl等。如剛才所述的加入過量鋰的方法包括使鋰前驅物與石榴石粉末預反應，例如藉由將鋰前驅物和石榴石粉末混合物加熱至約900至950℃持續約1至5小時。或者，在沒有預反應的情況下，過量的鋰可以作為精細的前驅物粉末加入及/或藉由提供足夠的研磨以減小粒徑而防止在陶瓷中留下孔隙，例如前驅物粉末粒徑小於3微米，例如小於1微米。申請人發現，經由上述技術，過量的鋰對於燒結來說是足夠的，但是不會太多以至於在燒結物件中留下過量的鋰或導致四方相形成。因此，對於在至少及/或不超過約1000℃下以至少及/或不超過約3分鐘燒結的石榴石來說，每莫耳石榴石至少及/或不超過約5.8-9莫耳的總鋰含量（例如低鋰含量的石榴石）；對於在至少及/或不超過約1150℃下以至少及/或不超過約3分鐘燒結的石榴石來說，每莫耳石榴石至少及/或不超過約7-9莫耳的總鋰含量（例如低鋰含量的石榴石）。因此，對於石榴石，特別是高鋰含量的石榴石，其對用於帶澆鑄片條的有機物可能具有高度反應性，為了穩定石榴石，粉末可以事先使用酸處理進行處理，例如過乙酸（過氧乙酸、PAA）、檸檬酸、硬脂酸、鹽酸、醋酸；溶劑，例如非含水溶劑，例如異丙醇、PA、PP等；使用將石榴石粉（可以是如上所揭示的過量鋰前驅物預反應的石榴石粉）在1至5重量％的酸/溶劑溶液中浸泡2小時的處理，固體負載量為約50％，隨後將溶劑乾燥，其中獲得/處理過的粉末可以用於製造帶澆鑄片條。或者，可以使用低鋰含量的石榴石粉末加惰性鋰前驅物（例如Li₂ CO₃ ）來直接製造澆鑄片條。

酸處理的至少一個實施例包括球磨3小時並在60℃下烘箱乾燥100克的MAA（Li_5.39 La₃ Zr_1.7 W_0.3 Ga_0.5 O_x ，鋰石榴石或立方LLZO（例如Li₇ La₃ Zr₂ O₁₂ ）、低鋰含量的石榴石粉末）加上10.7克的Li₂ CO₃ 、2.2克的檸檬酸及100克異丙醇。帶澆鑄片條製造的至少一個實施例包括研磨2小時100克經酸處理的MAA加上10.7重量％的Li₂ CO₃ 、84.67克的甲氧基丙基乙酸酯溶劑、12.14克的PVB Butvar B-79黏結劑及2.4克的鄰苯二甲酸二丁酯塑化劑。帶澆鑄片條製造的另一個實施例包括研磨2小時100克經酸處理的MAA加上8.4重量％已經在紊流混合器中預反應30分鐘並在900℃下煅燒1小時的Li₂ CO₃ 、66.67克的乙醇和33.33克的丁醇溶劑、12克的PVB Butvar B-79黏結劑及10克的鄰苯二甲酸二丁酯塑化劑。帶澆鑄片條製造的另一個實施例包括100克的GP（Li_6.1 La₃ Zr₂ Al_0.3 O₁₂ ，鋰石榴石或立方LLZO）加上8.4重量％已經預反應（例如混合30分鐘並加熱到900℃持續1小時）的Li₂ CO₃ 、66.67克的乙醇和33.33克的丁醇溶劑、12克的PVB Butvar B-79黏結劑及10克的鄰苯二甲酸二丁酯塑化劑。申請人發現，如上所述，鋰含量低的石榴石與Li₂ CO₃ 用於過量的鋰前驅物可能不需要酸處理；例如研磨2小時100克具有10.7％Li₂ CO₃ 的MAA、84.67克的甲氧基丙基乙酸酯溶劑、2.08克魚油（Z1）分散劑、12.14克PVB Butvar B-79黏結劑及2.4克鄰苯二甲酸二丁酯塑化劑。或者，可以將酸基分散劑加入到片條中，例如逆銑2小時100克具有10.7％Li₂ CO₃ 的MAA、104克EtOH和BuOH在2:1比例的溶劑中、1克檸檬酸作為分散劑、16克PVB B-79作為黏結劑及14克的鄰苯二甲酸二丁酯作為塑化劑。

本技術的態樣涉及較高黏度、較高處理溫度的玻璃的燒結，例如熔融二氧化矽或超低膨脹（非晶形）玻璃組成物，其可能難以或不可能製造成高黏度玻璃帶捲及/或經由其他方法切割成薄片，例如熔合拉伸、浮法玻璃或其他普通玻璃罐熔化器。因此，本文所揭示具有幾何形狀（例如厚度、捲曲形式、長度、寬度）和屬性（例如平坦度、低翹曲度）的無機材料包括使用本技術製造的更高黏度、更高處理溫度的玻璃。本技術的附加益處包括經由在燒結過程中使用受控氣流、帶的張力控制以及在漿料中的混合粉末（相對於可能導致不同規模的成分變化的火焰沉積技術）而得到在小的（次毫米）長度尺度和大的長度尺度（mm到幾cm的變化）下的組成均勻性。另外，較高黏度、較高處理溫度的玻璃的捲或片可以退火。申請人發現，目前揭示的技術（包括具有加熱區的爐）不僅允許燒結，而且還能夠在形成玻璃帶時及/或經由一組一個或更多個較低溫度的爐將玻璃帶連續退火。退火玻璃中相應的低且均勻的應力場有利於後期燒製時的均勻尺寸變化，與未退火的物件相比，在薄的後處理退火薄片中產生較少的翹曲。此外，本文揭示的技術（包括較低溫度處理（與通常高於2100℃的溫度的火焰沉積相比）和快速燒結（與批量燒結相比））也促進揮發性摻雜劑（例如硼和磷）的摻入量比此類無機材料（例如黏性、高溫非晶形玻璃）高0.5重量％，該揮發性摻雜劑可能難以或不可能經由火焰沉積材料添加。據此，本文揭示的設備可以用於將生坯或部分燒結的材料加熱到比在傳統燒結製程中通常使用的更高的溫度，其中浸泡時間短限制晶粒生長並加速孔的移除。

申請人發現當使用以漿液形式混合的玻璃粉末（例如以溶膠凝膠、擠出或鑄造製程）製作生帶並且燒結如上所述進行時，黏稠的高溫非晶形玻璃物件具有高水平的組成均勻性。更具體來說，申請人發現在距離3 cm內的1 mm和小於+/- 5 ppm的空間變化處，氫氧化物（OH）、氘（OD）、氯（Cl）及氟（F）的變化小於+/- 2.5 ppm，例如在小於1 mm的頻率下具有小於+/- 1 ppm的變化，並且在小於3 cm的頻率下具有小於+/- 3 ppm的變化。在一些實施例中，組成均勻性是在二氧化鈦的化學變化小於+/- 0.2重量％的情況下，例如在含二氧化鈦的玻璃中在1 mm的距離小於+/- 0.1重量％，並且在含鍺矽的玻璃中在1 mm的距離鍺矽水平的變化小於10重量％。在一些實施例中，當使用混合組分的玻璃時，經由XRF技術（金屬重量％）量測的指數變化小於10 ppm，例如小於5 ppm。

現在參照第87圖，以實線表示用本技術製造的黏性高溫非晶形玻璃的實例，用虛線表示用傳統技術製造的那些玻璃（鈉鈣玻璃（SLG）和混合鋇硼矽酸鹽玻璃），其中黏度是低的，並且玻璃可以藉由傳統的玻璃方法進行處理，例如生產許多鈉鈣玻璃的浮法玻璃製程，例如普通的窗玻璃。第1圖還確定了許多高溫玻璃的黏度行為（實線），例如具有7.5重量％二氧化鈦的二氧化矽、熔融二氧化矽、具有約百萬分之60的OH的二氧化矽、具有約14重量％GeO₂ 的二氧化矽、具有約1 ppm OH的二氧化矽、具有約150 ppm Cl的二氧化矽、具有3.1重量％B₂ O₃ 和10.7重量％TiO₂ 的二氧化矽。可以用本文揭示的技術獨特處理的玻璃的特性是：大於800℃的退火點（黏度1013泊）及/或大於85重量％的二氧化矽（SiO₂ ）含量，例如大於95體積％非晶形或小於5體積％的晶體存在，例如不存在晶體（非晶形）。此類玻璃可以處於高溫退火玻璃捲的形式。對於一些此類實施例來說，小於約400 μm（例如小於200 μm）的玻璃厚度有助於玻璃能夠以小於幾米的直徑捲動，例如小於1米，例如小於0.5米。

申請人發現，由於空氣流動差異所產生的冷卻速率差異、空氣流動中的紊流以及與周圍爐環境或夾具的輻射冷卻或加熱差異可能在玻璃冷卻至低於退火點的溫度時在玻璃中產生局部應力差，該局部應力差被鎖入玻璃中。成分變化也可能影響玻璃黏度，而且這些成分差異可能導致不同的應力、假想溫度、折射率、熱膨脹。假使接下來將玻璃再次加熱到獨立式玻璃可能變形的溫度，則可能發生不受約束的玻璃翹曲。在下游處理中可能需要這種再加熱，例如用於薄膜沉積，並且翹曲可能是不希望的。然而，申請人發現，藉由本文揭示的方法製造的退火玻璃（例如藉由在多區域爐中的受控冷卻或藉由燒結後通過退火爐（與黏結劑燒除系統相反））有助於在玻璃正被捲繞時緩解橫跨物件（例如片）寬度的張力差異及/或有助於緩解仍被困在玻璃中的不同應力水平的情況。在從捲取出的玻璃中發現低且均勻的應力水平，並保持獨立。更具體地說，當帶自由地放置在平坦的表面上時，確定絕對應力水平小於10 MPa，且在整個物件（例如片或帶）的變化為小於+/- 5 MPa，例如絕對應力水平小於5 MPa且變化為小於+/- 2 MPa，例如絕對應力場小於2 MPa且變化為小於+/- 1 MPa。藉由在相應物件的寬度上的FTIR量測，本揭露的一些實施例包括如所述的玻璃在假想溫度方面具有相對均勻的結構，例如變化小於+/- 20℃，例如小於+/- 10℃，例如小於+/- 5℃。在假想溫度方面的均勻結構可以影響玻璃的性質，例如玻璃的光學或熱膨脹，例如經由均勻的較低假想溫度可以獲得較好的膨脹性。

如上所述，本技術可以獨特地適用於處理黏稠的高溫非晶形玻璃的薄帶或片。此類玻璃在超過900℃的溫度下可以只有12.5泊的黏度，其中在較低的溫度下黏度高於12.5；例如在超過900℃的溫度下只有13泊的黏度，例如僅在超過1000℃的溫度下，如第87圖所示。在其他實施例中，可經由本文所揭示的製程製造玻璃（不限於黏稠的高溫非晶形玻璃）以具有顆粒狀輪廓，例如其中燒結溫度足夠低以留下單個晶粒或其部分，如以上在第79A圖、第79B圖及第80圖中所示的二氧化矽。例如，顆粒狀輪廓對於光散射可能是有用的。其他實施例可以包括例如硫屬元素化物（chalcogenide）的玻璃，或具有很少或不具有二氧化矽的玻璃，可以是黏稠的高溫玻璃。

將漿料用於本文揭示的生帶和燒結系統可以有助於經由純化製程製造具有低固體夾雜物水平以及低晶種或低氣體夾雜物水平的玻璃。例如，在澆鑄之前對漿料進行液體過濾是一種此類過程，例如其中在溶劑中混合的次微米（例如22 m² /g）粉末可以經由不同尺寸的過濾器（例如40-200 μm的篩）過濾，以便捕獲較大尺寸的固體缺陷，例如固體氧化物碎片或有機碎片，例如頭髮。而且，碎片可以經由懸浮液中的不同沉降速率除去，例如，較高密度的團聚顆粒比分散的二氧化矽沉降得快，較輕的有機雜質上升到表面。隨後可以使用中間百分比（例如中間的80％）來澆鑄。離心機可以加速沉降或上升過程。

在鑄造之前已經徹底脫氣（或除氣）以形成非常均勻一致的帶的均勻、一致及過濾的漿料可以有助於使晶種水平最小化。折射率匹配帶也可以有助於偵測晶種和固體夾雜物。上述黏結劑燒除步驟可以在低於700℃的溫度下進行，以除去有機物，並且在升高的溫度下的氧氣可以幫助除去最終殘留的碳，碳可以被捕獲或與二氧化矽反應以產生氣體，例如CO或CO₂ 和SiO。

本文所述的至少一些物件的特別薄的形式對於氣體具有短的滲透路徑，即使當使用空氣時，其導致非常少的捕集氣體。為了進一步減少不可溶氣體（例如氬氣、氮氣及（到較少的程度）氧氣）的捕集，可以使用無空氣氣氛中的固結，例如在真空及/或真空下用氦氣或氫氣，或大氣氦氣或氫氣，或其混合物。假使固結玻璃已經捕獲了這些氣體（氦氣或氫氣），則氣體可能會在幾分鐘或幾秒鐘內、在超過1000℃的任何合理的溫度下滲透出結構，並留下沒有氣體存在的真空或晶種。隨後在發生玻璃變形的溫度下，晶種可以從大氣壓力結合毛細管應力而崩塌。在大多數情況下，晶種最少化較佳可在退火之前的固結操作期間進行。然而，玻璃可能被重新加熱以排出捕集的氣體，使晶種崩潰。隨後退火。因此，至少一些實施例包括具有很少或不具有捕集氣體的玻璃物件（例如捲、帶、片），例如少於5體積％，例如少於3體積％，例如少於1體積％。

如上所述，本發明的一些實施例可以在燒結期間在燒結爐內使用滾筒來控制物件（例如帶或條帶）的張力、速度、變形或其他屬性。依據一些實施例，滾筒以彼此不同的速度旋轉，例如作為相應物件的收縮率的函數。例如，在至少一個實施例中，爐包括至少兩個滾筒，其中第一滾筒與物件的較少燒結部分相接，第二滾筒與物件的較多燒結部分相接。第二滾筒以比第一滾筒低的速度旋轉。在一些此類實施例中，爐內的滾筒的旋轉對應於待燒結的相應物件的自由體燒結速率，或者具有略微更大的速度以在物件中施加張力，例如使物件展平或控制翹曲。滾筒可以由耐火材料製成。固定支架（例如爐底板）可以位於爐中的滾筒之間。在構想的實施例中，可以在爐內使用不同高度的多排捲筒，例如用以增加輸出及/或控制爐內的氣流。此類滾筒可以使用一定長度的剛性材料，例如棒或片。

第88A圖至第88B圖圖示此類燒結系統的一個實施例。更具體來說，第88A圖圖示通過第88B圖的爐的燒結溫度對距離，用於燒結氧化釔穩定的氧化鋯。物件（例如條帶、帶）從左向右移動通過爐，從第一捲作為未燒製片（或較少燒結的帶）移動到第二捲作為燒結陶瓷片（或較多燒結的帶）。通過爐的是處於滾筒形式以正規速度旋轉的旋轉表面，速度範圍為1.0至0.78，此係氧化釔穩定的氧化鋯的收縮率之函數。第89圖圖示具有中間滾筒的爐，如第88A圖和第88B圖所示，但有多個水平。在一些實施例中，如本文所揭示的燒結站或其他爐包括同時橫穿爐的多於一個帶或條帶。參照第90A圖和第90B圖，在其他構想的實施例中，除了如上所述的滾筒之外，在爐內移動（例如旋轉）表面包括帶、軌道或其他元件。一些實施例可以僅包括單個帶或軌道迴路。

參照第91A圖和第91B圖，物件（例如如上所述的帶、片等）包含含鋰陶瓷，特別是使用以上揭示的技術製造的燒結Li_6.1 La₃ Zr₂ Al_0.3 O₁₂ 。在具有溫度分別為180℃、225℃、280℃、350℃及425℃的五個加熱區的黏結劑燒除爐中以每分鐘4英吋的速率處理在丙烯酸黏結劑（例如由Elvacite製造）中以6密耳澆鑄、處於6.7重量％Li₂ CO₃ 形式的過量鋰源。隨後將物件在1125℃下燒結。所得燒結物件（如第91A圖和第91B圖所示）藉由x射線繞射量測由多於80重量％（重量％）的立方鋰石榴石晶體組成，例如多於90重量％，例如多於95重量％，例如由約99重量％的立方鋰石榴石晶體組成。傳統的鋰石榴石燒結方法（例如在密封的坩堝中分批燒結）通常導致非立方晶體的百分比較高。所得燒結物件（如第91A圖和第91B圖所示）藉由複阻抗分析量測具有大於5×10^-5 S/cm的離子電導率，例如大於1×10^-5 S/cm，例如約1.72×10^-5 S/cm。所得燒結物件（如第91A圖和第91B圖所示）具有小於10體積％（體積％）的孔隙率，例如小於5體積％，及/或相應的孔隙率包括至少一些、大部分、至少80％、至少90％的封閉孔隙率，此意味著孔隙被完全封閉。申請人認為此類特徵是由於快速燒製、張力控制、氣流控制以及本文揭示的其他技術。

參照第92圖，物件包含含鋰陶瓷，特別是具有來自10.7重量％Li₂ CO₃ 的「過量」鋰的燒結Li_5.39 La₃ Zr_1.7 W_0.3 Ga_0.5 O_x ，其係在丙烯酸黏結劑中以12密耳（「密耳」是千分之一英吋）澆鑄，並在1050℃下用上述技術燒結。第92圖的影像是未拋光的，但顯示封閉的孔隙和「拉出」的晶粒。申請人已經觀察到，與在密封坩堝以傳統方式燒結「丸」相比，本揭露的燒結系統可以在燒結的含鋰陶瓷（石榴石）中產生更小的晶粒。例如，本揭露的含鋰石榴石的一些物件具有5 μm或更小的粒度，例如3 μm或更小的粒度。所謂「粒度」，申請人是參照ASTM E-112-13「測定平均粒度的標準測試方法」使用基本線性截距法、第12、13及19節以及第A2.3.1段，使用方程式A2.9平均粒度是平均截距長度的1.5倍，假設晶粒形狀是球形的。較小的粒度可以產生較高強度的帶或其他物件，而可以在本文揭示的芯的直徑上捲繞而不破裂。據此，可以使用本文揭示的技術來製造具有較大粒度的含鋰陶瓷帶或其他物件，例如藉由以較大晶粒開始或增加燒結時間。

在一些實施例中，本揭露的含鋰石榴石物件（例如片、帶）可被整合在電子元件（例如固態鋰電池）中作為電解質，例如位於陽極和陰極之間，例如如第93圖所示，且導電金屬集電器耦接（例如黏結、覆蓋）含鋰石榴石物件，例如藉由陽極及/或陰極。在其他電子元件（例如封裝部件）中，可以將金屬層直接黏結到（如直接接觸）如上所揭示的陶瓷物件。在構想的實施例中，陽極及/或陰極可被帶鑄為生帶並與電解質共燒，此舉可以藉由增強電解質與陽極及/或陰極的界面來改善電子元件的效能。因此，如本文所揭示的物件可以包含多個層，每個層皆具有上述的厚度（例如每層100 μm或更小）且由本文所揭示的兩種或更多種不同無機材料從生帶燒結而成，並且彼此直接接觸和重疊並如上所揭示燒製，例如作為薄的共燒帶。電子元件中的含鋰石榴石具有閉孔、很少的缺陷（如上所述）、很少或沒有針孔、離子導電性（如上所揭示的）及/或小的粒度（如上所揭示的）。

參照第94圖和第95圖，圖示出含鋰的兩個例示燒製循環。此類溫度與時間的關係可以藉由如本文所揭示的移動物件通過目前揭示的燒結系統的速率以及藉由控制系統內的加熱區以提供此類加熱來實現。或者，可以如本文所揭示的，將較短長度的物件移入和移出爐，並且例如在此類爐內保持靜止以控制燒結時間。如第93圖和第94圖所示，燒結時間（亦即在引起燒結的溫度下的時間）相對較短，例如每個週期少於2000秒。在一些實施例中，同一物件可以在多個循環中燒結，例如第一循環在第一水平的張力和第一峰值溫度下，隨後第二循環在不同的張力、溫度及/或時間循環時間中，這可以有助於控制物件在燒結過程中由於收縮所引起的變形。

申請人發現，在生材中使用「過量」的揮發性成分（例如鋰）極大地改善了所生成的陶瓷帶。例如，在沒有過量的鋰之下，由於汽化而從石榴石中損失的鋰可能產生第二相的材料，例如La₂ Zr₂ O₇ 「燒綠石」，「燒綠石」可以充當絕緣體並抑制燒結。因此，具有燒綠石的陶瓷可能導致材料高度多孔、機械性弱及/或導電性差。換句話說，申請人認為立方相、燒結程度和密度（孔隙率的倒數）、強度及離子電導率都會隨著燒綠石相增加而降低，例如從鋰的喪失。

第96圖和第97圖圖示以10.7重量％Li₂ CO₃ 作為過量鋰源的立方石榴石Li_5.39 La₃ Zr_1.7 W_0.3 Ga_0.5 O_x 的離子電導率（第96圖）和重量百分比，如上所述，有預反應（「PR」）或無，燒結時間為3分鐘，如第94圖所示，或燒結時間為15分鐘，如第95圖所示。第96圖中的空心點為內插的。第96圖中的每個實例的離子電導率大於5×10^-5 S/cm，一些大於2×10^-4 S/cm，例如大於3×10^-4 S/cm。令人驚奇的是，較短的燒結時間通常導致較高的離子電導率，這在生產效率方面可能是協同的。參照第97圖，每個實例皆具有大於90重量％的立方石榴石，例如大於93重量％的立方石榴石，而且一些具有大於95重量％。相比之下，Li_6.1 La₃ Zr₂ Al_0.3 O₁₂ 具有6.7重量％Li₂ CO₃ 過量鋰源，在丙烯酸黏結劑中以6密耳澆鑄，並在1030℃下燒結，產生33重量％的立方和3.84×10^-6 S/cm的電導率。

在其他實例中，在帶鑄造的片條中添加了11.98重量％的Li₂ CO₃ 的Li_6.5 La₃ Zr_1.5 Ta_0.5 O₁₂ ，用10密耳的刮刀澆鑄，具有在氬氣氛中燒除的黏結劑，隨後使用本文揭示的技術在空氣中燒結15或8分鐘。第85A圖和第85B圖圖示具有11.98重量％Li₂ CO₃ 的Li_6.5 La₃ Zr_1.5 Ta_0.5 O₁₂ 生帶，其中未燒製的中值粒徑（D₅₀ ）為約0.60微米，帶厚度為約85至88微米，並且片條為約18體積％固體。第98圖和第99圖圖示在約1200℃下燒結15分鐘之後對應燒結帶的顯微照片。由於約37％至38％的收縮，第98圖和第99圖的燒結帶約54微米厚。在第99圖中可以看出，帶包括一些閉孔，但沒有針孔。第100A圖和第100B圖顯示第98圖和第99圖的燒結帶的第一主表面的顯微照片，並且第101A圖和第101B圖顯示第二主表面。表面具有顆粒狀的輪廓。粒度平均在約1至5微米之間，一些晶粒大至約10微米。使用標準複阻抗分析量測離子電導率為3.83×10^-4 S/cm。相量化顯示96重量％的立方體石榴石。對於燒結8分鐘的類似樣品來說，有約100重量％的立方石榴石。在另一個Li_6.5 La₃ Zr_1.5 Ta_0.5 O₁₂ 樣品中，加入6.7％的過量Li₂ CO₃ 並在1150℃下燒結3分鐘，電導率為約1.18×10^-4 S/cm。一些含鋰陶瓷包括將矽氧烷添加到在燒結物件中變成二氧化矽的生帶，申請人認為此舉可強化燒結物件，例如添加2重量％M97E Silicone（SILRES®）到具有10.7重量％Li₂ CO₃ 的MAA中，並在1050℃下燒結3分鐘，產生2.38×10^-4 S/cm的電導率。當在1100℃下燒結3分鐘時，相同的材料組合具有2.59×10^-4 S/cm的電導率。在另一個實例中，將7重量％的LiOH過量鋰源加入到MAA中，並在1200℃下燒結3分鐘，產生1.97×10^-4 S/cm的電導率。

如上所述，可以使用本技術（例如黏結劑燒除、具有多熱區和氣流控制的燒結站、張力控制等）來將生材（帶或其他物件）燒結成具有本文揭示的結構、幾何形狀及特性/屬性，例如包括支撐無機材料顆粒的有機黏結劑（例如聚乙烯醇縮丁醛、鄰苯二甲酸二丁酯、聚碳酸烷基酯、丙烯酸聚合物、聚酯、矽氧烷等）的生材，該有機黏結劑支撐無機材料的顆粒，該無機材料例如多晶陶瓷、合成礦物、可能難以處理成薄帶或條帶結構用於捲對捲製造的黏性玻璃或其他無機材料（例如金屬、較不黏稠的玻璃）。例如，該無機材料包括氧化鋯（例如氧化釔穩定的氧化鋯、鎳-氧化釔穩定的氧化鋯金屬陶瓷、NiO/YSZ）、氧化鋁、尖晶石（例如MgAl₂ O₄ 、鐵酸鋅、NiZn尖晶石鐵氧體或可以結晶為立方體並包括

的分子式的其他礦物，其中A和B是陽離子，並且可以是鎂、鋅、鋁、鉻、鈦、矽，並且其中氧是除硫屬化物以外的陰離子，例如硫尖晶石）、矽酸鹽礦物例如石榴石（例如鋰石榴石或含鋰石榴石，具有式X₃ Z₂ (TO₄ )₃ ，其中X為Ca、Fe等，Z為Al、Cr等，T為Si、As、V、Fe、Al）、鋰鑭鋯氧化物（LLZO）、堇青石、莫來石、鈣鈦礦（例如多孔鈣鈦礦結構陶瓷）、燒綠石、碳化矽、氮化矽、碳化硼、鈦酸鉍鈉、鈦酸鋇（例如摻雜的鈦酸鋇）、氧化鎂鈦、鈦酸鋇釹、二硼化鈦、矽氧化鋁氮化物、氮化鋁、氮化矽、氮氧化鋁、活性陶瓷玻璃陶瓷（由化學反應和失玻的組合形成的玻璃陶瓷，包括玻璃料和反應物粉末之間的原位反應）、二氧化矽、摻雜二氧化矽、鐵氧體（例如NiCuZnFeO鐵氧體、BaCO鐵氧體）、含鋰陶瓷、包括錳酸鋰、氧化鋰、如上所論述的黏性玻璃、例如高熔點玻璃、在標準大氣壓下Tg高於1000℃的玻璃、高純度熔融二氧化矽、SiO₂ 含量至少為99體積％的二氧化矽、包含粒狀外形的二氧化矽、在帶的寬度上沒有波紋或條紋重複圖案的二氧化矽帶、硫化鐵、壓電陶瓷、鈮酸鉀、碳化矽、藍寶石、氧化釔、金屬陶瓷、滑石、鎂橄欖石、含鋰陶瓷（例如γ-LiAlO₂ ）、過渡金屬氧化物（例如亞錳酸鋰，也可以是尖晶石、鐵氧體）、具有如上所述的揮發性組分的材料（例如亞錳酸鋰（再次））、氧化鉛、石榴石、含鹼金屬的材料、氧化鈉、玻璃-陶瓷顆粒（例如LAS鋰鋁矽酸鹽）以及本文或他處揭示的其他無機材料。

在構想的實施例中，可以使用無機黏結劑像是膠態二氧化矽、氧化鋁、氧化鋯及其水合物來代替本文揭示的有機黏結劑或與本文揭示的有機黏結劑組合，例如用以增強該帶。申請人發現，較強的帶使得燒結製程在穩定性方面更加穩健並可進入更寬的製程空間，例如更大的張力。在一些實施例中，如本文所使用的生材（例如生帶）包括無機黏結劑。例如，帶材源可以包含生帶和支撐生帶的載體網，生帶包含無機材料的晶粒和在有機黏結劑中的無機黏結劑。在一些實施例中，無機顆粒（例如無機黏結劑）包括D₅₀ 粒徑為約5 nm至約100微米的顆粒。

在構想的實施例中，可以燒製例如本文揭示的陶瓷之類的材料以具有高度的孔隙率，例如大於20體積％，例如大於50％，例如大於70％，及/或隨後可以將此類材料填充聚合物填料。如本文所揭示的，使用部分燒結的無機材料可以比複合材料中的鬆散無機材料具有優勢，因為部分燒結的無機材料可以充當剛性骨架以在聚合物填料軟化的高溫下保持複合材料的形狀。因此，一些實施例包括具有上面揭示的尺寸、部分燒結陶瓷的複合帶，其中（至少一些、大部分、幾乎全部的）顆粒是彼此燒結的陶瓷及/或陶瓷的孔隙至少部分、大部分或完全填充聚合物填料。

如上所述，在一些實施例中，可以使用本文揭示的技術將不同的無機材料共燒，例如不同無機材料的分離層（例如陽極和固態電池的電解質），或其他配置，例如均勻分佈的兩種或更多種共燒無機材料的混合物，例如用以影響所得物件的熱膨脹、強度或其他特性。在一些實施例中，玻璃和陶瓷可以共燒，例如在玻璃相與陶瓷顆粒混合之處。例如，第102圖圖示使用包含空氣軸承的燒結站在1000℃下燒結的低溫共燒陶瓷帶（玻璃和氧化鋁），使得帶在不直接接觸爐中的壁/地板的情況下被燒結。

本揭露的一些實施例包括例如無機材料的物件（例如片、帶或條帶），該無機材料例如陶瓷，例如氧化鋁或氧化鋯，具有顆粒狀輪廓和覆蓋該顆粒狀輪廓以降低顆粒狀輪廓的粗糙度的層（或塗層），例如該層在物件的一個或更多個主表面上。該層可以經由旋塗、狹縫模塗、噴塗、浸塗或其他製程以液體形式施加。在一些實施例中，該層可以是非晶形的和無機的，例如玻璃或在熱退火或固化時轉化為固體玻璃。在一些此類實施例中，該層主要是矽和氧，例如具有一些磷、硼、碳、氮或其他組分。該層還可以包括Ti、Hf及/或Al的氧化物。此類層可以作為與黏結劑燒除和燒結相同的生產線的一部分進行施加和固化，並且所得的物件（例如帶）可以在被捲繞時被捲繞並且包括該層。在一些實施例中，該層在850℃或更高的溫度下退火並且非常薄，例如小於1微米的正厚度，例如小於560 nm。在一些實施例中，該層的粗糙度小於顆粒狀輪廓的一半，例如小於三分之一。在一些實施例中，該層的粗糙度沿單軸在1 cm的距離上小於15 nm，例如約5 nm的平均粗糙度（Ra或Rq）。

在釔穩定的氧化鋯和氧化鋁中，物件被雷射切割成30×30 mm的正方形，並藉由旋塗玻璃旋塗技術進行塗佈。與輕摻雜（10²¹ 原子/cm³ ）磷摻雜二氧化矽溶液（沙漠矽P-210）一起測試純二氧化矽溶液（沙漠矽NDG系列）。該溶液以液體形式施用，固化後硬化。最後的退火使玻璃膜緻密化。使用旋塗塗佈溶液。隨後將樣品在150℃和200℃之間的溫度的熱板中或在170℃和250℃之間的溫度的真空爐中固化。在初始固化之後，將樣品在氮氣氛中在850℃和1000℃之間的溫度下退火。將一平方英吋的矽片平行處理成陶瓷片，以提供「見證」樣品，用於使用光學橢圓偏振儀精確量測玻璃膜厚度。

在一個實例中，藉由以每分鐘1500轉（rpm）旋轉60秒、使用133 rpm/秒的加速度，用磷摻雜二氧化矽（沙漠矽P210）塗佈40 μm厚的氧化鋁片，在一側上產生約320 nm厚、15.3 nm Ra、12.1 nm Rq、130 nm Z_max 的塗層，並在另一側上生成25.9 nm Ra、20 nm Rq及197 nm Z_max 的塗層，其中塗層在850℃爐退火後具有良好的膜品質，沒有開裂。在另一個實例中，藉由以每分鐘1500轉（rpm）旋轉60秒、使用133 rpm/秒的加速度，用非摻雜二氧化矽（沙漠矽NDG-2000）塗佈40 μm厚的氧化鋁片，在一側上產生約444 nm厚、11 nm Ra、8.8 nm Rq、79.4 nm Z_max 的塗層，並在另一側上生成22.6 nm Ra、17 nm Rq及175 nm Z_max 的塗層，再次在850℃爐退火後塗層具有良好的膜品質，沒有開裂。相反地，在另一個實例中，藉由以每分鐘4000轉（rpm）旋轉60秒、使用399 rpm/秒的加速度，用非摻雜二氧化矽（沙漠矽P210）塗佈40 μm厚的氧化鋁片，在一側上產生約946 nm厚、5.1 nm Ra、6.5nm Rq、48 nm Z_max 的塗層，並在另一側上生成10.8 nm Ra、14 nm Rq及89 nm Z_max 的塗層，其中塗層在850℃爐退火後具有明顯的開裂。

在一個實例中，藉由以2000轉/分鐘（rpm）旋轉60秒、使用1995 rpm/秒的加速度，用未摻雜的二氧化矽（沙漠矽NDG-2000）塗佈40 μm厚的氧化釔穩定的氧化鋯的片，在一側上產生約258 nm厚、5.9 nm Ra、4.7nm Rq、92nm Z_max 的塗層，其中塗層在1000℃下爐退火60分鐘後具有良好的膜品質，沒有開裂。在另一個實例中，藉由以1500轉/分鐘（rpm）旋轉60秒、使用133 rpm/秒的加速度，用摻雜磷的二氧化矽（沙漠矽P210）塗佈40 μm厚的氧化釔穩定的氧化鋯的片，在一側上產生約320 nm厚、8.9 nm Ra、11.7 nm Rq、135 nm Z_max 的塗層，再次地，在850℃下進行30分鐘的爐退火之後，該塗層具有良好的膜品質。相反地，在另一個實例中，藉由以1500轉/分鐘（rpm）旋轉60秒、使用133rpm/秒的加速度，用非摻雜二氧化矽（沙漠矽P210）塗佈40 μm厚的氧化釔穩定的氧化鋯的片，在一側上產生約444 nm厚、7.7 nm Ra、9.5 nm Rq、75 nm Z_max 的塗層，其中在850℃的爐退火之後塗層具有一些裂紋。使用原子力顯微鏡在10微米的視野量測樣品的表面形態。例如，第103圖顯示塗佈純二氧化矽（沙漠矽NDG-2000）的氧化釔穩定的氧化鋯的電子顯微鏡影像。二氧化矽層約250 nm厚。此類層可以改善帶的介電性質及/或用作阻擋層以防止雜質傳入/傳出下方的材料。例如，此類層可以與LED（如以上所論述）或者其他電子元件和封裝一起使用，及/或可以被應用於燒結帶並捲成帶捲，如本文所揭示的。在其他構想的實施例中，該層可以是另一種無機材料或聚合物材料，例如用於不同的用途。

本揭露的態樣係關於一種燒結物件，該燒結物件包含（1）第一主表面，（2）與該第一主表面相對的第二主表面，以及（3）在第一表面和第二表面之間延伸的主體，其中該主體包含燒結的無機材料，其中該主體具有被定義為該第一主表面與該第二主表面之間的距離的厚度（t）、被定義為與該厚度正交的第一表面或第二表面之一的第一尺寸的寬度以及被定義為與該厚度和該寬度都正交的第一或第二表面之一的第二尺寸的長度，並且其中該寬度為約5 mm或更大，該厚度在約3 μm至約1 mm的範圍中，該長度為約300 cm或更大。該燒結物件可以使得無機材料包含具有小於約1 mm的主界面尺寸的界面，其中該界面包含化學不均勻性和晶體結構不均勻性之一或二者，並且可選地其中無機材料包含陶瓷材料或玻璃陶瓷材料及/或其中無機材料包含壓電材料、熱電材料、熱電材料、可變電阻材料或光電材料中的任何一種。在一些此類實施例中，無機材料包含氧化鋯、氧化鋁、尖晶石、石榴石、鋰鑭鋯氧化物（LLZO）、堇青石、莫來石、鈣鈦礦、燒綠石、碳化矽、氮化矽、碳化硼、鈦酸鉍鈉、鈦酸鋇、二硼化鈦、矽氧化鋁氮化物、氮氧化鋁或反應性陶瓷化玻璃陶瓷中之一。在任何一個上述的燒結物件中，該燒結物件可以沿著該長度包括至少10平方公分的面積，該燒結物件具有一組成物，其中該組成物的至少一種組分在該面積上的變化小於約3重量％；及/或其中該燒結物件沿著該長度包含至少10平方公分的面積，該燒結物件具有一結晶結構，該結晶結構具有至少一個相，該至少一個相的重量百分比在該面積上的變化小於約5個百分點；及/或其中該燒結物件沿著該長度包含至少10平方公分的面積，該燒結物件具有一孔隙率，該孔隙率的變化小於約20％；及/或其中該第一主表面和該第二主表面中的一者或兩者具有顆粒狀輪廓，該顆粒狀輪廓包含晶粒，該等晶粒相對於在該等晶粒之間的邊界處的相應表面的凹陷部分具有在25 nm至150 μm範圍內的高度；及/或其中該第一主表面和該第二主表面中的一者或兩者沿該長度或該寬度在1 cm的距離上具有在100 nm至50 μm範圍內的平坦度；及/或其中該第一主表面和該第二主表面之一或兩者包含至少10平方cm的面積，該面積具有少於100個來自黏附或磨損、尺寸大於5 μm的表面缺陷，例如可選地其中該第一主表面和該第二主表面中之另一者包含來自黏附或磨損、尺寸大於5 μm的表面缺陷；及/或還包含沿寬度尺寸的條紋輪廓，其中該厚度在從約0.9t至約1.1t的範圍內，例如其中該條紋輪廓沿該寬度包含2個或更多個起伏及/或其中該條紋輪廓沿該寬度包含少於20個起伏。

本揭露的態樣係關於一種燒結物件，該燒結物件包含（1）第一主表面，（2）與該第一主表面相對的第二主表面，以及（3）在第一表面和第二表面之間延伸的主體，該主體包含燒結的無機材料，其中該主體具有被定義為該第一主表面與該第二主表面之間的距離的厚度（t）、被定義為與該厚度正交的第一表面或第二表面之一的第一尺寸的寬度以及被定義為與該厚度和該寬度都正交的第一或第二表面之一的第二尺寸的長度，而且其中（至少）一部分的燒結物件是可展平的。在一些此類燒結物件中，物件在被展平時表現出小於或等於物件的彎曲強度（藉由2點彎曲強度量測）的25％的最大平面內應力（由薄板彎曲方程式量測的絕對應力值）；及/或物件在被展平時表現出小於或等於物件的楊氏模量的1％的最大平面內應力（由薄板彎曲方程式量測的絕對應力值）。在一些此類實施例中，在物件具有約80 μm的厚度和大於0.03 m的彎曲半徑的情況下，物件表現出小於或等於物件的彎曲強度（藉由2點彎曲強度量測）的25％的最大平面內應力（由薄板彎曲方程式量測的絕對應力值）；或者在物件具有約40 μm的厚度和大於0.015 m的彎曲半徑的情況下，物件表現出小於或等於物件的彎曲強度（藉由2點彎曲強度量測）的25％的最大平面內應力（由薄板彎曲方程式量測的絕對應力值）；或者在物件具有約20 μm的厚度和大於0.0075 m的彎曲半徑的情況下，物件表現出小於或等於物件的彎曲強度（藉由2點彎曲強度量測）的25％的最大平面內應力（由薄板彎曲方程式量測的絕對應力值）。在一些此類實施例中，燒結物件的寬度為約5 mm或更大，厚度在約3 μm至約1 mm的範圍中，長度為約300 cm或更大，及/或燒結物件的可展平部分包含約10 cm的長度。在一些此類實施例中，第一主表面和第二主表面中的一者或兩者沿著長度或寬度在1 cm的距離上具有在100 nm至50 μm範圍內的平坦度。在一些此類實施例中，無機材料包含陶瓷材料或玻璃陶瓷材料；無機材料包含壓電材料、熱電材料、熱電材料、可變電阻材料或光電材料中的任一種；及/或無機材料包含氧化鋯、氧化鋁、尖晶石、石榴石、鋰鑭鋯氧化物（LLZO）、堇青石、莫來石、鈣鈦礦、燒綠石、碳化矽、氮化矽、碳化硼、鈦酸鉍鈉、鈦酸鋇、二硼化鈦、矽氧化鋁氮化物、氮氧化鋁或反應性陶瓷化玻璃陶瓷中之一者。在一些此類實施例中，該燒結物件沿著該長度包含至少10平方公分的面積，該燒結物件具有一組成物，其中該組成物的至少一種組分在該面積上的變化小於約3重量％；及/或該燒結物件沿著該長度包含至少10平方公分的面積，該燒結物件具有一結晶結構，該結晶結構具有至少一個相，該至少一個相的重量百分比在該面積上的變化小於約5個百分點；及/或該燒結物件沿著該長度包含至少10平方公分的面積，該燒結物件具有一孔隙率，該孔隙率在該面積上的變化小於約20％；及/或該第一主表面和該第二主表面中的一者或兩者具有顆粒狀輪廓，該顆粒狀輪廓包含晶粒，該等晶粒相對於在該等晶粒之間的邊界處的相應表面的凹陷部分具有在25 nm至150 μm範圍內的高度；及/或該第一主表面和該第二主表面中的一者或兩者沿該長度或該寬度在1 cm的距離上具有在100 nm至50 μm範圍內的平坦度；及/或該第一主表面和該第二主表面之一或兩者包含至少10平方公分的面積，該面積具有少於100個來自黏附或磨損、尺寸大於5 μm的表面缺陷，例如其中該第一主表面和該第二主表面中之另一者包含來自黏附或磨損、尺寸大於5 μm的表面缺陷；及/或該燒結物件還包含沿寬度尺寸的條紋輪廓，其中該厚度在從約0.9t至約1.1t的範圍內，例如其中該條紋輪廓沿該寬度包含2個或更多個起伏；及/或該物件包含沿該長度具有凹形的C形。

本揭露的態樣係關於一種捲繞的燒結物件，其包含（1）直徑小於60 cm的芯和（2）捲繞在該芯上的連續燒結物件，該連續燒結物件包含（2a）第一主表面，（2b）與該第一主表面相對的第二主表面，以及（2c）在第一表面和第二表面之間延伸的主體，該主體包含燒結的無機材料，其中該主體具有被定義為該第一主表面與該第二主表面之間的距離的厚度（t）、被定義為與該厚度正交的第一表面或第二表面之一的第一尺寸的寬度以及被定義為與該厚度和該寬度都正交的第一或第二表面之一的第二尺寸的長度，並且其中該寬度為約5 mm或更大，該厚度在約3 μm至約1 mm的範圍中，該長度為約30 cm或更大。在一些此類實施例中，連續燒結物件被配置在夾層支撐材料上，並且連續燒結物件和夾層支撐材料圍繞芯捲繞，使得連續燒結物件的每個連續捲藉由夾層支撐材料彼此分離，例如其中夾層支撐材料包含第一主表面和與該第一主表面相對的第二主表面、定義為該第一主表面與該第二主表面之間的距離的夾層厚度（t）、定義為與該夾層厚度正交的該第一或第二表面中之一者的第一尺寸的夾層寬度以及定義為與該夾層支撐材料的該夾層厚度和該夾層寬度皆正交的該第一或第二主表面中之一者的第二尺寸的夾層長度，而且其中該夾層厚度大於該燒結物件的厚度及/或其中藉由負載單元量測該夾層包含比連續燒結物件上的張力更大的張力，及/或其中捲繞物件包含實質上恆定的直徑和側壁寬度，及/或其中該芯包含圓周和沿著該圓周的芯中心線，其中該連續燒結物件包含沿著長度方向的物件中心線，而且其中沿連續燒結物件的長度，該芯中心線與該物件中心線之間的距離為2.5 mm或更小，及/或其中該夾層支撐材料是順應性的，及/或其中該夾層寬度大於連續燒結物件的寬度，及/或其中該夾層支撐材料包含聚合物和紙中的任一者或兩者，例如其中聚合物包含發泡聚合物，例如其中發泡聚合物為閉孔的。

本揭露的態樣係關於複數個燒結物件，每一該燒結物件包含（1）第一主表面，（2）與該第一主表面相對的第二主表面，以及（3）在第一表面和第二表面之間延伸的主體，該主體包含燒結的無機材料，其中該主體具有被定義為該第一主表面與該第二主表面之間的距離的厚度（t）、被定義為與該厚度正交的第一表面或第二表面之一的第一尺寸的寬度以及被定義為與該厚度和該寬度都正交的第一或第二表面之一的第二尺寸的長度，而且其中該複數個燒結物件中的每一個燒結物件皆是可展平的。在一些此類燒結物件中，每一物件在被展平時表現出小於或等於物件的彎曲強度（藉由2點彎曲強度量測）的25％的最大平面內應力（由薄板彎曲方程式量測的絕對應力值）；及/或每一物件在被展平時表現出小於或等於物件的楊氏模量的1％的最大平面內應力（由薄板彎曲方程式量測的絕對應力值）。在一些此類實施例中，在每一物件具有約80 μm的厚度和大於0.03 m的彎曲半徑的情況下，物件表現出小於或等於物件的彎曲強度（藉由2點彎曲強度量測）的25％的最大平面內應力（由薄板彎曲方程式量測的絕對應力值）；及/或在每一物件具有約40 μm的厚度和大於0.015 m的彎曲半徑的情況下，物件表現出小於或等於物件的彎曲強度（藉由2點彎曲強度量測）的25％的最大平面內應力（由薄板彎曲方程式量測的絕對應力值）；及/或在物件具有約20 μm的厚度和大於0.0075 m的彎曲半徑的情況下，物件表現出小於或等於物件的彎曲強度（藉由2點彎曲強度量測）的25％的最大平面內應力（由薄板彎曲方程式量測的絕對應力值）。在一些此類實施例中，該複數個燒結物件的厚度在從約0.7t至約1.3t的範圍內；及/或至少50％的燒結物件包含面積和組成物，其中該組成物的至少一個組分在該面積上的變化小於約3重量％；及/或至少50％的燒結物件包含面積和結晶結構，該結晶結構具有至少一個相，該至少一個相的重量百分比在該面積上的變化小於約5個百分點；及/或至少50％的燒結物件包含面積和孔隙率，該孔隙率在該面積上的變化小於約20％。

本揭露的態樣係關於一種用於分離兩種材料的分離系統，其中該分離系統包含：連續帶材源，該連續帶材源包含生帶和支撐該生帶的載體網；真空鼓，被定位於該連續帶材源附近並設以從該源接收該連續材料並將該連續材料傳送到剝離器，其中該真空鼓包含複數個真空孔，以在連續捲被傳送到該剝離器時便利該分離系統對該載體網施加比施加於該生帶的張力更大的張力；以及剝離器，用於沿著回捲方向導引該載體網，並沿著與該回捲方向不同的下游處理方向導引生帶材。在一些此類實施例中，該連續帶材源包含捲軸或帶，該捲軸或帶包含捲繞在其上的連續材料。在一些實施例中，該回捲和下游處理方向之間形成大於約90度的角度。在至少一些此類實施例中，分離系統基本上不對生帶材施加張力（不包括生帶本身的重量）。在至少一些此類實施例中，施加到載體網的張力比施加到生帶材上的張力大至少2倍。在至少一些此類實施例中，剝離器包含尖端，該尖端在將載體網沿回捲方向導引之前將載體網與生帶材分離，並沿與回捲方向不同的下游處理方向導引該生帶材。在至少一些此類實施例中，該剝離器包含尖端，該尖端將載體網與生帶材分離，同時將載體網導引至回捲方向，並將生帶材導引至與回捲方向不同的下游處理方向，其中該尖端可以包含約0.05英吋或更小的半徑。在至少一些此類實施例中，該分離系統還包含用於燒結該生帶材的爐、用於捲繞載體網的收取捲筒及/或用於維持載體網上的張力的負載控制器。

本揭露的其他態樣包括一種用於分離兩種材料的分離系統，該分離系統包含：連續帶材源，該連續帶材源包含位於載體網上的生帶材，該載體網包含第一張力；張力隔離器，位於該源附近，設以在將連續材料傳送到剝離器時對該載體網施加比該第一張力更大的第二張力；以及剝離器，用於沿著回捲方向導引該載體網，並沿著與該回捲方向不同的下游處理方向導引該生帶材。在至少一些此類實施例（上述實施例中的任何一個或更多個）中，該源包含捲軸或帶，該捲軸或帶包含連續材料。在至少一些此類實施例中，該回捲方向和下游處理方向形成大於約90度的角度。在至少一些此類實施例中，該第二張力為每線性英吋的寬度約2.5磅或更小。在至少一些此類實施例中，該第一張力等於或小於該第二張力的約50％。在至少一些此類實施例中，該剝離器包含尖端，該尖端在沿回捲方向導引該載體網並沿與該回捲方向不同的下游處理方向導引該生帶材之前將該載體網與該生帶材分離；及/或該尖端將該載體網與該生帶材分離，同時沿回捲方向導引該載體網並沿與該回捲方向不同的下游處理方向導引該生帶材；其中在非此類實施例中、此類實施例的任一實施例中或兩個此類實施例中，該尖端包含約0.05英吋或更小的半徑。在至少一些此類實施例中，該張力隔離器包含真空鼓，該真空鼓包含複數個真空孔，該複數個真空孔對該載體網施加該第二張力。在至少一些此類實施例中，該分離系統還包含用於燒結該生帶材的爐、用於捲繞該載體網的收取捲筒及/或用於維持該載體網上的張力的負載控制器。

本揭露的態樣係關於一種用於分離兩種材料的方法，該方法包含以下步驟（不一定按以下順序）：（1）將連續材料供給到張力隔離器，該連續材料包含位於載體網上的生帶材，（2）對該載體網施加比利用張力隔離器施加到生帶材的張力更大的張力，以及（3）沿回捲方向導引載體網移動並沿與該回捲方向不同的下游處理方向導引該生帶材。在至少一些此類實施例中，該方法還包含以下步驟：在沿回捲方向導引該載體網並沿與該回捲方向不同的下游處理方向導引該生帶材之前將該載體網與該生帶材分離，及/或在沿回捲方向導引該載體網並沿與該回捲方向不同的下游處理方向導引該生帶材的同時將該載體網與該生帶材分離，例如其中該回捲方向與該下游處理方向形成大於約90度的角度。在至少一些此類實施例中，該方法進一步包含基本上不對該生帶材施加張力的步驟，例如其中施加到載體網的張力比施加到生帶材的張力大至少2倍。在至少一些此類實施例中，該方法還包含至少部分燒結生帶材的步驟。在至少一些此類實施例中，該方法還包含將載體網捲繞到收取捲筒上的步驟。在至少一些此類實施例中，該方法還包含保持載體網上的張力的步驟。

本揭露的態樣係關於一種用於分離兩種材料的方法，其中該方法包含以下步驟（不一定按以下順序）：（1）將連續帶材供給到張力隔離器並對該載體網施加第一張力，該連續帶材包含支撐於載體網上的生帶；（2）對該載體網施加比該第一張力更大的第二張力；以及（3）沿回捲方向導引該載體網移動，並沿與該回捲方向不同的下游處理方向導引該生帶材。在至少一些此類實施例中，該方法還包含以下步驟：在沿回捲方向導引該載體網並沿與該回捲方向不同的下游處理方向導引該生帶材之前將該載體網與該生帶材分離及/或在沿回捲方向導引該載體網並沿與該回捲方向不同的下游處理方向導引該生帶材的同時將該載體網與該生帶材分離，例如其中該回捲方向與該下游處理方向形成大於約90度的角度。在至少一些此類實施例中，該方法進一步包含施加第一張力包含基本上不施加張力（亦即如本文所揭示極少的張力）的步驟。在至少一些此類實施例中，第二張力為每線性英吋的寬度約2.5磅或更小。在至少一些此類實施例中，該第一張力等於或小於該第二張力的約50％。在至少一些此類實施例中，該方法還包含以下步驟：至少部分燒結該生帶材、將該載體網捲繞到收取捲筒上及/或維持該載體網上的張力。

本揭露的態樣係關於捲對捲帶燒結系統，該系統包含（1）包含無機材料晶粒的一段帶材的輸入捲，在該輸入捲上的該帶材的無機材料具有第一孔隙率；（2）燒結站，該燒結站包含（2a）入口、（2b）出口、（2c）在該入口和該出口之間延伸的通道及（2d）將該通道加熱至高於500℃的溫度的加熱器，其中該燒結站的該出口、該入口及該通道位於實質上水平的平面內，使得在該出口與該入口之間相對於水平面界定的角度小於10度，並且其中帶材從輸入捲通過、進入該燒結站的該入口、通過該燒結站的該通道並離開該燒結站的該出口，而且該通道內的熱燒結該帶材的無機材料；以及（3）收取捲筒，在該帶材從該燒結站離開之後捲繞該段帶材，其中該收取捲筒上的帶材的無機材料具有小於該第一孔隙率的第二孔隙率。在至少一些此類實施例中，在該出口與該入口之間相對於水平面界定的角度小於1度。在至少一些此類實施例中，該輸入捲上的帶材具有大於5 mm的寬度和大於10 m的長度。在至少一些此類實施例中，該輸入捲上的帶材具有在3微米與1 mm之間的厚度。在至少一些此類實施例中，該帶材以每分鐘大於6英吋的高速移動通過燒結站。在至少一些此類實施例中，該輸入捲上的帶材包括支撐無機材料晶粒的有機黏結材料，並且該系統還包含（4）位於該輸入捲與該燒結站之間的黏結劑移除站，該黏結劑移除站包含（4a）入口、（4b）出口、（4c）在入口與出口之間延伸的通道以及（4d）將通道加熱至200℃和500℃之間的溫度的加熱器，其中該黏結劑站的出口、該黏結劑站的入口及該黏結劑站的通道位於實質水平的平面內，使得在該黏結劑站的出口與該黏結劑站的入口之間相對於水平面界定的角度小於10度，其中該黏結劑站的通道與燒結站的通道對齊，使得帶材從該輸入捲通過、進入該黏結劑移除站的入口、通過該黏結劑移除站的通道、並從該黏結劑移除站的出口離開進入該燒結站的入口，同時在實質上水平的方向上移動，其中在帶材進入該燒結站之前在該黏結劑移除站的通道內的熱以化學方式改變及/或移除至少一部分的有機黏結材料。在至少一些此類實施例中，該燒結站的加熱器包括至少兩個獨立控制的加熱元件，該等加熱元件沿該燒結站的通道的長度產生沿通道在從入口朝出口的方向上升高的溫度分佈；其中在一些此類實施例中，該溫度分佈的形狀使得在燒結期間在帶材邊緣的應力保持低於邊緣應力臨界值，並且使得在燒結期間在帶材中心線的應力保持低於中心線應力臨界值，其中該邊緣應力臨界值和該中心線應力臨界值的定義為帶材分別在邊緣和中心線經歷大於1 mm的、超出平面的變形的最小應力，例如其中邊緣應力臨界值小於300 MPa，中心線應力臨界值小於100 MPa。在至少一些此類實施例中，該燒結站的通道為至少1米長。在至少一些此類實施例中，該燒結站包含：（2d-i）第一燒結爐，其界定從燒結站的入口延伸到第一燒結爐的出口的燒結站通道的第一部分，（2d-ii）第二燒結爐，其界定燒結站通道的第二部分，該第二部分從第二燒結爐的入口延伸到燒結站的出口；以及（2e）位於該第一燒結爐和該第二燒結爐之間的張力控制系統，該張力控制系統有助於隔離該第一和第二燒結爐之間的張力，其中在該第二燒結爐內的帶材中的張力大於在該第一燒結爐中的帶材內的張力。在至少一些此類實施例中，該燒結站包含（2f）界定通道的下表面的面向上的通道表面及（2g）界定通道的上表面的面向下的通道表面，其中當帶材從該燒結站的入口移動到出口時，帶材的下表面與該面向上的表面接觸並沿該面向上的表面滑動，其中該面向下的通道表面被定位於靠近帶材的上表面，使得帶材的上表面與該面向下的通道表面之間的間隙小於0.5英吋，其中在燒結站的入口和出口之間的方向上量測，該面向上的通道表面的至少一部分為實質上水平的，使得該面向上的通道表面相對於水平面形成小於3度的角度。在至少一些此類實施例中，帶的無機材料為多晶陶瓷材料和合成礦物中的至少一種。

本揭露的態樣包括一種製造爐，該製造爐包含（1）具有上游面和下游面的殼體，（2）形成於該上游面中的入口，（3）界定於該下游面中的出口，（4）位於該入口與該出口之間的面向上的表面，（5）位於該入口與該出口之間的面向下的平坦表面，（6）在該入口與該出口之間延伸並被界定於該面向上的表面與該面向下的表面之間的加熱通道，（7）延伸進入該入口中、通過該加熱通道並從該出口離開的連續長度的帶，該連續長度的帶包含：（7a）無機材料的晶粒、（7b）延伸通過該加熱通道在該入口與該出口之間的整個距離的左邊緣、（7c）延伸通過該加熱通道在該入口與該出口之間的整個距離的右邊緣及（7d）平行該左邊緣和該右邊緣並位於該左邊緣與該右邊緣之間的中心線；以及（8）複數個獨立控制的加熱元件，該等加熱元件將熱傳遞給加熱通道，從而沿該加熱通道的長度產生溫度分佈，該溫度分佈具有高於500℃、足以在帶移動通過該加熱通道時使帶的無機材料收縮的溫度，其中該溫度分佈沿該加熱通道的至少一部分長度逐漸升高，使得在收縮過程中沿該加熱通道的整個長度在左右邊緣的帶內的應力保持低於邊緣應力臨界值，或沿該加熱通道的整個長度在中心線處測得的帶材內應力保持低於中心線應力臨界值。在至少一些此類實施例中，該邊緣應力臨界值小於100 MPa，並且該中心線應力臨界值小於100 MPa。在至少一些此類實施例中，連續長度的帶具有大於5 mm的平均寬度。在至少一些此類實施例中，該入口和該出口在垂直方向上彼此對齊，使得沿著該面向上的表面定位的直線相對於水平面形成小於10度的角度。在至少一些此類實施例中，連續長度的帶沿從該入口到該出口的方向移動，並且帶的下表面相對於該面向上的表面移動，例如其中帶的下表面與該面向上的表面接觸並相對於該面向上的表面滑動。在至少一些此類實施例中，該溫度分佈包括具有第一平均斜率的第一部分、具有第二平均斜率的第二部分及具有第三平均斜率的第三部分，其中該第一平均斜率大於該第二平均斜率，並且其中該第一平均斜率和該第二平均斜率是正斜率，而該第三平均斜率是負斜率，例如其中該第一部分、該第二部分及該第三部分彼此直接相鄰並按照數字的順序，並且構成大部分或全部的溫度分佈；例如，在至少一些此類實施例中，該第二部分具有高於攝氏500度的最低溫度和低於攝氏3200度的最高溫度，而且在至少50英吋的長度間從最低溫度延伸到最高溫度。在至少一些此類實施例中，加熱通道是窄的，使得在沿其長度的橫截面上，在該面向上的表面與該面向下的表面之間的最大垂直距離小於一英吋。在至少一些此類實施例中，該加熱通道被分成至少第一加熱部分和第二加熱部分，其中張力控制系統位於該第一加熱部分與該第二加熱部分之間，其中該張力控制系統至少部分隔離帶中的張力，使得該第二加熱部分內的帶材中的張力大於該第一加熱部分中帶材內的張力。在至少一些此類實施例中，帶的無機材料為多晶陶瓷材料和合成礦物中的至少一種。

本揭露的態樣係關於一種用於形成燒結帶材捲的方法，該方法包含以下步驟（不一定按以下順序）：（1）將帶從輸入捲上展開，該帶包含無機材料的晶粒和大於5 mm的寬度，（2）將展開長度的帶移動通過加熱站，（3）在加熱站內將帶加熱到高於500℃的溫度，使得帶的無機材料在帶移動通過加熱站時被燒結，以及（4）在加熱和燒結之後將帶捲繞到收取捲筒上。在至少一些此類實施例中，在加熱期間將帶材保持在實質上水平的位置。在至少一些此類實施例中，輸入捲上的帶材還包含支撐無機材料晶粒的有機黏結材料，該方法還包含將帶材加熱到200℃和500℃之間的溫度以在將帶材加熱到高於500℃的溫度的步驟之前移除黏結劑。在至少一些此類實施例中，帶材的寬度大於10 mm並且帶材的長度大於10 m。在至少一些此類實施例中，將帶材以至少6英吋/分鐘的速度展開。在至少一些此類實施例中，無機材料為多晶陶瓷材料和合成礦物中的至少一種。

本揭露的態樣係關於一種製造系統，該製造系統包含前進通過製造系統的帶，該帶包括具有無機材料晶粒的第一部分，該無機材料晶粒被有機黏結劑黏結；以及製造系統的站，該站接收該帶的該第一部分，並藉由以化學方式改變該有機黏結劑及/或從該帶的該第一部分移除該有機黏結劑、留下無機材料晶粒來製備用於燒結的帶，以形成帶的第二部分，從而至少部分地製備用於燒結的帶。在至少一些此類實施例中，在一瞬間，該帶同時延伸到、通過及離開該站，使得在該瞬間該帶包括連續連接到第二部分的第一部分。在至少一些此類實施例中，該站從該帶的第一部分燒焦和燃燒至少大部分的該有機黏結劑（就重量方面來說）而實質上不燒結無機材料晶粒。在至少一些此類實施例中，該站包含主動加熱器，以在該帶與該站接觸時從該帶的第一部分燒焦和燃燒至少大部分的該有機黏結劑，以形成該帶的第二部分，例如其中該主動加熱器包括不同溫度的加熱區域，例如其中在該帶前進通過該站時該帶接收熱能的速率增加。在至少一些此類實施例中，該站為第一站並且該製造系統還包括第二站，其中該第二站至少部分燒結該帶的第二部分的無機材料以形成該帶的第三部分，例如其中，在某一瞬間，該帶包括經由第二部分連續連接到第三部分的第一部分，及/或例如其中該第一站靠近該第二站使得該第一和第二站之間的距離小於10米，從而減輕該帶的第二部分的熱衝擊。在至少一些此類實施例中，當帶前進時，該帶的第二部分處於正向縱向張力下，例如其中該帶的第二部分中的縱向張力小於每平方毫米的橫截面500克力。在至少一些此類實施例中，該製造系統在帶前進通過站時在帶上吹氣及/或吸氣，例如其中在沒有在帶上吹氣及/或吸氣的情況下站將帶加熱到高於有機黏結劑點燃的溫度，從而有機黏結劑燒焦或燃燒、但是帶不會著火，及/或例如其中在帶前進通過站時吹過及/或吸過帶的氣流至少在帶的第二部分上是層流。在至少一些此類實施例中，帶水平前進通過站，而且在一些此類實施例中，帶由氣體軸承及/或下面的表面直接支撐，並且在帶前進通過站時相對於該表面移動。在至少一些此類實施例中，帶的第一部分實質上比第二部分更可彎曲，使得第一部分沒有斷裂的最小彎曲半徑小於第二部分沒有斷裂的最小彎曲半徑的一半。

本技術的態樣係關於一種用於製備用於燒結的生帶的爐，該爐包含界定通道的壁，該通道在該通道的相對端上具有入口和出口，其中該通道在該入口與該出口之間具有至少5 cm的長度，並且其中該出口窄且細長、具有與該長度正交的高度和寬度，其中該高度小於該寬度的五分之一，並且其中該高度小於2 cm；而且該爐進一步包括加熱器，該加熱器對該通道主動提供熱能，其中該加熱器達到至少200℃的溫度。在至少一些此類實施例中，該爐進一步包含氣體促動器，該氣體促動器吹及/或吸氣通過通道，例如該氣體促動器每分鐘輸送至少1升的氣體通過通道。在至少一些此類實施例中，如上所述，該通道是水平方向的。在至少一些此類實施例中，該加熱器包含加熱區域，該加熱區域沿該通道隨著從入口朝向出口的距離增加溫度。

本發明的態樣係關於一種處理帶的方法，包含以下步驟：（1）使帶前進通過製造系統，該帶包括具有無機材料晶粒的第一部分，該無機材料晶粒被有機黏結劑黏結；以及（2）在該製造系統的站藉由以化學方式改變有機黏結劑及/或從帶的第一部分移除有機黏結劑、留下無機材料晶粒而形成帶的第二部分來製備用於燒結的帶。在至少一些此類實施例中，在一瞬間，帶延伸到、通過及離開站，使得在該瞬間該帶包括連續連接到第二部分的第一部分。在至少一些此類實施例中，製備用於燒結的帶的步驟還包含在沒有（實質上）燒結無機材料晶粒的情況下從帶的第一部分燒焦或燃燒至少大部分的有機黏結劑。在至少一些此類實施例中，帶的第一部分實質上比第二部分更可彎曲，使得第一部分沒有斷裂的最小彎曲半徑小於第二部分沒有斷裂的最小彎曲半徑的一半。在至少一些此類實施例中，製造系統的站是第一站，並且處理方法還包括以下步驟：在第二站接收帶的第二部分，並在第二站至少部分燒結帶的第二部分的無機材料以形成帶的第三部分，例如在至少一些此類實施例中，在一瞬間，帶包括經由第二部分連續連接到第三部分的第一部分。在至少一些此類實施例中，該方法還包含在帶前進時正向張緊帶的第二部分的步驟，例如正向張緊的步驟使得帶的第二部分中的縱向張力小於每mm² 的橫截面500克力。在至少一些此類實施例中，該方法還包含在帶前進通過站時在帶上吹氣及/或吸氣的步驟。在至少一些此類實施例中，使帶前進的步驟進一步包含使帶水平地前進通過站。在至少一些此類實施例中，該方法還包含藉由氣體軸承及/或下面的表面直接支撐帶並相對於該表面移動帶的步驟。

本揭露的態樣係關於封裝，該封裝包含：基材；燒結物件，包含在第一主表面和第二主表面之間延伸的主體；該主體包含燒結的無機材料、被定義為該第一主表面與該第二主表面之間的距離的厚度（t）、被定義為與該厚度正交的第一表面或第二表面之一的第一尺寸的寬度以及被定義為與該厚度和該寬度都正交的第一或第二表面之一的第二尺寸的長度；而且燒結物件直接或間接黏合於該基材。在一些此類實施例中，主體寬度為約5 mm或更大，主體厚度在約3 μm至約1 mm的範圍中，主體長度為約300 cm或更大。在一些此類實施例中，一部分的燒結物件是可展平的，例如燒結物件在被展平時表現出小於或等於物件的彎曲強度（藉由2點彎曲強度量測）的25％的最大平面內應力（由薄板彎曲方程式量測的絕對應力值）及/或例如燒結物件在被展平時表現出小於或等於物件的楊氏模量的1％的最大平面內應力（由薄板彎曲方程式量測的絕對應力值）。在一些此類實施例中，燒結物件具有約80 μm的厚度和大於0.03 m的彎曲半徑，物件表現出小於或等於物件的彎曲強度（藉由2點彎曲強度量測）的25％的最大平面內應力（由薄板彎曲方程式量測的絕對應力值）；或者燒結物件具有約40 μm的厚度和大於0.015 m的彎曲半徑，物件表現出小於或等於物件的彎曲強度（藉由2點彎曲強度量測）的25％的最大平面內應力（由薄板彎曲方程式量測的絕對應力值）；或者燒結物件具有約20 μm的厚度和大於0.0075 m的彎曲半徑，物件表現出小於或等於物件的彎曲強度（藉由2點彎曲強度量測）的25％的最大平面內應力（由薄板彎曲方程式量測的絕對應力值）。在一些此類實施例中，燒結物件可展平的部分包含約10 cm的長度。在一些此類實施例中，燒結物件的第一主表面和第二主表面中的一者或兩者沿著長度或寬度在1 cm的距離上具有在100 nm至50 μm範圍內的平坦度。在一些此類實施例中，燒結的無機材料包含主界面尺寸小於約1 mm的界面，其中該界面包含化學不均勻性和晶體結構不均勻性之一或二者。在一些此類實施例中，燒結的無機材料包含陶瓷材料或玻璃陶瓷材料。在一些此類實施例中，燒結的無機材料包含壓電材料、熱電材料（thermoelectric）、熱電材料（pyroelectric）、可變電阻材料或光電材料中的任一種。在一些此類實施例中，燒結的無機材料包含氧化鋯、氧化鋁、氧化釔穩定的氧化鋯（YSZ）、尖晶石、石榴石、鋰鑭鋯氧化物（LLZO）、堇青石、莫來石、鈣鈦礦、燒綠石、碳化矽、氮化矽、碳化硼、鈦酸鉍鈉、鈦酸鋇、二硼化鈦、矽氧化鋁氮化物、氮氧化鋁或反應性陶瓷化玻璃陶瓷。在一些此類實施例中，該燒結物件沿著該長度包含至少10平方公分的面積，該燒結物件具有一組成物，其中該組成物的至少一種組分在該面積上的變化小於約3重量％。在一些此類實施例中，該燒結物件沿著該長度包含至少10平方公分的面積，該燒結物件具有一結晶結構，該結晶結構具有至少一個相，該至少一個相的重量百分比在該面積上的變化小於約5個百分點。在一些此類實施例中，該燒結物件沿著該長度包含至少10平方公分的面積，該燒結物件具有一孔隙率，該孔隙率的變化小於約20％。在一些此類實施例中，該燒結物件的該第一主表面和該第二主表面中的一者或兩者具有顆粒狀輪廓，該顆粒狀輪廓包含晶粒，該等晶粒相對於在該等晶粒之間的邊界處的相應表面的凹陷部分具有在25 nm至150 μm範圍內的高度。在一些此類實施例中，該燒結物件的該第一主表面和該第二主表面中的一者或兩者沿該長度或該寬度在1 cm的距離上具有在100 nm至50 μm範圍內的平坦度。在一些此類實施例中，該燒結物件的該第一主表面和該第二主表面之一或兩者包含至少10平方公分的面積，該面積具有少於100個來自黏附或磨損、尺寸大於5 μm的表面缺陷。在一些此類實施例中，該燒結物件的該第一主表面和該第二主表面中之另一者包含來自黏附或磨損、尺寸大於5 μm的表面缺陷，例如由於在燒結期間沿著爐的表面滑動。在一些此類實施例中，該基材包含導電金屬。在一些此類實施例中，該基材包含鋁、銅或其組合。在一些此類實施例中，該基材包含順應性聚合物材料。在一些此類實施例中，該基材包含聚醯亞胺。在一些此類實施例中，直接或間接黏合於基材的燒結物件圍繞芯捲繞至少一次，芯的直徑小於60 cm。在一些此類實施例中，該封裝還包含黏合燒結物件和基材的中間層，例如中間層的厚度小於40 μm及/或基材包含與中間層接觸的溝槽。在一些此類實施例中，該封裝還包含在燒結物件的第一主表面和第二主表面中的一個或兩個的至少一部分上的金屬基層，例如其中該金屬基層包含銅、鎳、金、銀、金、黃銅、鉛、錫或其組合，及/或其中該金屬基層和該基材結合於該燒結物件的相同主表面，及/或其中該金屬基層通過該基材中的孔隙結合於該燒結物件。在一些此類實施例中，該封裝還包含電連接到該金屬基層的半導體元件，例如其中從該半導體元件上的LED發射的光透射穿過該燒結物件的主體厚度，及/或其中該燒結物件的導熱率大於8 W/m·K。

本揭露的其他態樣係關於製造方才描述的封裝的一些或全部的方法，該方法包含將該基材直接或間接結合於該燒結物件的第一主表面或第二主表面的步驟。在一些此類實施例中，該基材包含順應性聚合物材料。在一些此類實施例中，該基材包含導電金屬。在一些此類實施例中，該方法還包括將前驅物中間層施加於該基材和該燒結物件中的一者或兩者，該前驅物中間層將基材與該燒結物件結合。在一些此類實施例中，該方法還包含使暫時黏結劑熱失活，以將該基材與該燒結物件分離。在一些此類實施例中，該方法還包含在該燒結物件的第一主表面和第二主表面中的一者或兩者的至少一部分上黏結金屬基層，而且該方法可以進一步包含將半導體元件電連接到該金屬基層。

本揭露的態樣係關於一種用於形成燒結帶材的方法，該方法包含以下步驟：（1）使帶朝向加熱站移動，該帶包含無機材料晶粒，（2）將穿隧材料的第一部分耦接到該帶的引導部分，（3）藉由對位於該加熱站外面的該穿隧材料的第二部分施加力來將該穿隧材料的第一部分和該帶的引導部分拉過該加熱站，以及（4）在該加熱站內將該帶的至少一部分加熱到高於攝氏500度的溫度，使得該帶的無機材料在移動通過該加熱站時被燒結。在一些此類實施例中，該加熱站具有入口和出口，並且該方法還包含以下步驟：定位該穿隧材料，使得該穿隧材料延伸通過該加熱站，該穿隧材料的第一部分位於該入口的上游，而且該穿隧材料的第二部分位於該出口的下游，其中該耦接步驟在該定位步驟之後發生。在一些此類實施例中，該穿隧材料為與帶的無機材料不同的細長材料條，例如其中該穿隧材料與該帶的無機材料之間的差異為不同材料類型和不同燒結度中的至少一者，及/或其中該帶的引導部分與該穿隧材料的第一部分重疊，使得該帶的下表面接觸該穿隧材料的上表面。在一些此類實施例中，耦接步驟包含經由黏結材料將穿隧材料黏結於該帶，例如其中穿隧材料的熱膨脹係數在帶的無機材料的熱膨脹係數的正負50％內且在黏結材料的熱膨脹係數的正負50％以內，及/或其中帶的無機材料為多晶陶瓷材料和合成礦物中的至少一種，其中該黏結材料為含陶瓷的黏結材料，並且其中該穿隧材料為燒結陶瓷材料和金屬材料中的至少一種。在一些此類實施例中，使帶朝向加熱站移動的步驟包括從輸入捲將帶展開，其中該穿隧材料的第二部分耦接到收取捲筒，並且藉由旋轉收取捲筒來產生力。在一些此類實施例中，該方法還包含以下步驟：在從該輸入捲展開之後繼續移動該帶通過加熱站，從而形成一段燒結無機材料的帶；以及在加熱和燒結之後將帶捲繞在收取捲筒上的另一步驟，例如在加熱過程中將帶保持在實質上水平的位置，例如在輸入捲上的帶進一步包含支撐無機材料晶粒的有機黏結材料，而且該方法進一步包含在將該帶加熱至高於500℃的溫度的步驟之前，將該帶加熱至200℃至500℃之間的溫度以移除該黏結材料。

本揭露的態樣係關於一種用於形成燒結帶材捲的方法，該方法包含以下步驟：（1）從輸入捲上展開帶，該帶包含無機材料晶粒；（2）使穿隧材料在從加熱站的出口朝向加熱站的入口的方向上移動通過加熱站的通道，使得該穿隧材料的第一部分延伸離開該加熱站的入口；（3）將該穿隧材料的第一部分耦接到該帶；（4）將該穿隧材料的第二部分耦接到位於該加熱站的出口下游的收取捲軸；（5）旋轉該收取捲軸，使得藉由該收取捲軸將張力施加到該穿隧材料，該張力接著被施加到該帶上，從而將該帶拉過該加熱站；（6）將該加熱站內將該帶的至少一部分加熱到高於500℃的溫度，使得該帶的無機材料在移動通過該加熱站時被燒結；以及（7）在加熱和燒結之後將帶捲繞到收取捲軸上。在一些此類實施例中，以下中之至少一者成立：（i）該帶的穿隧材料和無機材料彼此不同，及（ii）該穿隧材料的燒結度大於該輸入捲上的帶的無機材料的燒結度。在一些此類實施例中，該帶的引導部分與該穿隧材料的第一部分重疊，使得該帶的下表面與該穿隧材料的上表面接觸，並且該耦接步驟包含將該穿隧材料經由黏結材料黏合於該帶。

本揭露的態樣係關於捲對捲帶燒結系統，該系統包含（1）包含無機材料晶粒的一段帶材的輸入捲，在該輸入捲上的該帶材的無機材料具有第一孔隙率；（2）燒結站，該燒結站包含（2a）入口、（2b）出口、（2c）在該入口和該出口之間延伸的通道及（2d）將該通道加熱至高於500℃的溫度的加熱器，其中該帶材從該輸入捲朝向該燒結站的入口延伸，其中該通道內的熱使該帶材的無機材料進行燒結；（3）一收取捲筒，在該帶材從該燒結站離開之後捲繞該段帶材；以及（4）延伸通過該出口並離開該燒結站的入口的一段穿隧材料，其中在進入該燒結站的入口之前，該穿隧材料的第一端部耦接到該帶材的引導部分，並且該穿隧材料的第二端部捲繞在該收取捲筒上，使得藉由捲繞該收取捲筒而施加到該穿隧材料上的張力被施加到該帶材上。在一些此類實施例中，以下中之至少一者成立：（i）該穿隧材料和該帶材的無機材料彼此不同，及（ii）該穿隧材料的燒結度大於該輸入捲上的帶的無機材料的燒結度。在一些此類實施例中，該帶材的引導部分與該穿隧材料的第一部分重疊，使得該帶材的下表面與該穿隧材料的上表面接觸，並且該穿隧材料經由黏結材料形成的黏結耦接到該帶材，例如其中無機材料為多晶陶瓷材料和合成礦物中的至少一種，其中黏結材料為陶瓷黏結材料，並且其中該穿隧材料為燒結陶瓷材料和金屬材料中的至少一種。在一些此類實施例中，該燒結站的出口、入口及通道位於實質上水平的平面中，使得在出口和入口之間相對於水平面界定的角度小於10度。

本揭露的態樣係關於一種用於形成燒結帶材的方法，該方法包含以下步驟：（1）從輸入捲上將帶展開，該帶包含無機材料晶粒，其中輸入捲上的帶具有在1微米和1mm之間的平均厚度；（2）沿著具有第一彎曲部分的路徑移動展開長度的帶通過加熱站，使得帶彎曲通過0.01 m至13,000 m的曲率半徑；（3）將加熱站內的帶加熱到高於500℃的溫度，同時將展開長度的帶彎曲通過該曲率半徑，其中帶的無機材料在移動通過該加熱站時被燒結；以及（4）在加熱和燒結之後將帶捲繞在收取捲筒上。在構想的實施例中，此類製程可能更寬，並且可能不包括展開及/或捲繞步驟。在一些此類實施例中，加熱站包括界定在加熱站的入口和出口之間延伸的通道的下表面和上表面，其中該下表面包括在入口和出口之間的縱向方向上延伸的凸形彎曲表面，其中該凸形彎曲表面界定該路徑的第一彎曲部分。在一些此類實施例中，該上表面包括與該下表面的凸形彎曲表面匹配的凹形彎曲表面，使得該通道的高度沿著該通道的至少一部分長度保持不變。在一些此類實施例中，該凸形彎曲表面是氣體軸承的上表面，並且當帶移動通過加熱站時，氣體軸承將加壓氣體輸送到通道，以將帶支撐在該凸形彎曲表面上方。在一些此類實施例中，該凸形彎曲表面是在入口和出口之間延伸的整個縱向長度的連續彎曲表面，其中該凸形彎曲表面的最大上升高度在1 mm和10 cm之間。在一些此類實施例中，通過加熱站的路徑具有曲率半徑為0.01 m至13,000 m的第二彎曲部分，其中帶在加熱站內被加熱至高於500℃的溫度，同時帶的展開長度彎曲通過第二彎曲部分的曲率半徑，例如當帶穿過第一彎曲部分時帶被加熱到第一溫度並且當帶穿過第二彎曲部分時被加熱到不同於第一溫度的第二溫度。在一些此類實施例中，路徑的第一彎曲部分由自由迴路部分界定，其中帶在一對支撐件之間的重力下懸掛以在帶中形成曲率半徑。在一些此類實施例中，加熱站具有位於其中的凸形彎曲表面，該凸形彎曲表面界定路徑的第一彎曲部分，而且該方法還包含向帶施加張力使得帶彎曲成與該凸形彎曲表面一致的步驟，例如其中該凸形彎曲表面為心軸和滾筒中之至少一者的外表面。在一些此類實施例中，帶以每分鐘1英吋到100英吋之間的帶長度的速度移動通過加熱站。在一些此類實施例中，在縱向方向上對帶施加張力，其中帶具有寬度並且張力為每線性英吋的帶寬至少0.1克力。在一些此類實施例中，帶的無機材料為多晶陶瓷材料和合成礦物中的至少一種。

本揭露的態樣係關於形成燒結帶材的方法，該方法包含以下步驟：（1）將連續長度的帶移動通過加熱站，使得連續長度的帶的第一部分位於加熱站的入口上游，連續長度的帶的第二部分位於加熱站的出口下游，並且連續長度的帶的第三部分位於第一部分與第二部分之間，連續長度的帶包含無機材料晶粒，（2）在加熱站內將連續長度的帶的第三部分加熱到高於500℃的溫度，使得無機材料在加熱站內燒結，以及（3）在加熱站內在高於500℃的溫度下將連續長度的帶的第三部分彎曲至0.01 m至13,000 m的曲率半徑。在至少一些此類實施例中，彎曲包括將縱向方向的力施加到連續長度的帶，使得第三部分圍繞位於加熱站內的彎曲表面彎曲。在至少一些此類實施例中，連續長度的帶從輸入捲展開，連續長度的帶連續且依序移動通過加熱站，使得帶的整個連續長度在移動通過加熱站時經歷彎曲至0.01 m至13,000 m的曲率半徑，而且在彎曲和加熱之後將連續長度的帶捲到收取捲筒上。

本揭露的態樣係關於捲對捲帶燒結系統，該系統包含（1）包含無機材料晶粒的一段帶材的輸入捲，在該輸入捲上的該帶材的無機材料具有第一孔隙率；（2）燒結站，該燒結站包含（2a）入口、（2b）出口、（2c）在該入口和該出口之間延伸的通道（2d）將該通道加熱至高於500℃的溫度的加熱器；其中該帶材從該輸入捲通過、進入該燒結站的入口、通過該燒結站的通道及離開該燒結站的出口，並且該通道內的熱使該帶材的無機材料進行燒結；（3）位於該燒結站內的彎曲系統，當該帶材通過該加熱站時，該彎曲系統沿著帶材的縱向軸產生曲率半徑，其中該曲率半徑為0.01 m至13,000 m；以及（4）收取捲筒，在該帶材從該燒結站離開之後捲繞該段帶材；其中該收取捲筒上的該帶材的無機材料具有小於第一孔隙率的第二孔隙率。在一些此類實施例中，該出口和該入口位於實質上水平的平面內，使得在該出口和該入口之間相對於水平面界定的角度小於10度，其中該彎曲系統包括沿著在該入口和該出口之間的路徑定位的凸形彎曲表面，其中當帶移動通過加熱站時，帶圍繞該凸形彎曲表面彎曲，其中該凸形彎曲表面界定曲率半徑並圍繞與帶材的寬度軸平行的軸彎曲。在一些此類實施例中，該凸形彎曲表面為心軸和滾筒中之至少一者的外表面及/或該凸形彎曲表面為燒結站的下表面，該下表面界定該燒結站的通道，例如其中該凸形彎曲表面形成從燒結站的入口到出口延伸通道的整個長度的連續曲面。在一些此類實施例中，該凸形彎曲表面為氣體軸承的上表面，該氣體軸承將氣體輸送到通道以在通道內支撐該帶而不接觸該凸形彎曲表面。在其他此類實施例中，該彎曲系統包括與燒結站位於一起的一對支撐結構，其中該支撐結構彼此隔開而形成間隙，並且由於支撐結構之間的重力，帶向下方下陷而形成曲率半徑。

本揭露的態樣係關於捲對捲帶燒結系統，該系統包含（1）包含無機材料晶粒的一段帶材的輸入捲，在該輸入捲上的該帶材的無機材料具有第一孔隙率；（2）燒結站，該燒結站包含（2a）入口、（2b）出口、（2c）在該入口和該出口之間延伸、具有縱向長度L的通道，其中該通道的下表面由延伸縱向長度L並具有曲率半徑R和最大上升高度H的連續彎曲表面界定；其中R = H +（L^2）/ H；其中0.1 mm ＜ H ＜100 mm，並且0.1 m ＜ L2 ＜100 m；（3）將通道加熱至高於攝氏500度的溫度的加熱器；其中該帶材從輸入捲通過、進入該燒結站的入口、通過該燒結站的通道及離開該燒結站的出口，其中該通道內的熱使該帶材的無機材料進行燒結；（4）收取捲筒，在該帶材從該燒結站離開之後捲繞該段帶材，其中該收取捲筒上的帶材的無機材料具有小於該第一孔隙率的第二孔隙率。

本揭露的一些態樣係關於一種用於藉由將帶的部分彼此分離來進行燒結準備的帶分離系統，如上面所揭示的及例如關於第3圖、第4圖、第6圖、第8圖所論述的。更具體來說，該帶分離系統包括帶材源（例如預製捲、預製長條、在線生帶製造），該帶材源包含生帶和支撐生帶的載體網（例如聚合物基材）。該生帶包含在黏結劑中的無機材料晶粒（例如上面揭示的有機黏結劑，並且還可以包括無機黏結劑）。該帶分離系統還包括剝離器（參見第8圖），用於沿回捲方向導引載體網，並沿與該回捲方向不同的下游處理方向導引該生帶，例如藉由第8圖中的角C；以及被定位和設以從該源接收該帶材並將該帶材傳送到該剝離器的真空鼓。該真空鼓包含用於對該載體網施加吸力的孔，以便於張緊該載體網。例如，該真空鼓的抽吸對該帶施加超過重力和摩擦力的吸引力。在替代實施例中，可使用其他吸引力源，例如作用於磁性載體網上的磁力、靜電力等，其中該真空鼓可更廣泛地表徵為吸引鼓。依據一個例示性實施例，當將帶材從真空鼓傳送到剝離器時，載體網中的每個橫截面面積上的張力大於生帶中的張力，從而在從載體網分離生帶的過程中減輕生帶的變形。載體網受到用於移動和控制該帶的力量的衝擊。類似地，移除載體網的剝離器起到保護生帶的形狀的作用，在幾何一致性方面此舉進而有利於特別高品質的燒結物件。

本揭露的其他態樣係關於一種用於處理帶以準備燒結的系統，例如關於第9圖、第10圖及第12圖所圖示和論述的。該系統包括帶，該帶包含帶的生坯部分，該生坯部分具有在有機黏結劑中的無機材料晶粒；以及包括主動加熱器的黏結劑燒除站。該帶前進通過黏結劑燒除站，使得黏結劑燒除站接收帶的生坯部分，並在帶的生坯部分與來自加熱器的熱接觸時燒焦或燃燒有機黏結劑，從而形成帶的第二部分，並準備好用於燒結帶的無機材料。在一些實施例中，在一瞬間，帶同時延伸到、通過及離開黏結劑燒除站，使得在該瞬間該帶包括連續連接到第二部分的生坯部分，例如其中該黏結劑燒除站從該帶的生坯部分燒焦和燃燒至少大部分的該有機黏結劑（就重量方面來說）而實質上不燒結無機材料晶粒。此類系統對於所屬技術領域中具有通常知識者而言可能是特別令人驚訝的，因為在有機黏結劑被移除或燒焦的情況下感覺到帶的脆弱及在此類處理期間帶尺寸的相關變化。在一些實施例中，用於處理帶以準備燒結的系統進一步包括超低張力跳動器，該跳動器包括輕量的低慣性滾筒，用以改變帶的方向而不施加顯著的張力，使得帶的第二部分中的張力小於每mm² 的橫截面500克力，從而減少了帶的第二部分斷裂的機會，並促進長的連續長度的帶進行燒結。在一些實施例中，用於處理帶以準備燒結的系統在帶行進通過黏結劑燒除站時在帶上吹及/或吸氣，並且黏結劑燒除站在沒有在帶上吹及/或吸氣的情況下將帶加熱到有機黏結劑將點燃的溫度以上，因此有機黏結劑燒焦或燃燒，但帶不著火。

本揭露的其他態樣係關於一種包含上述系統用於處理帶的生產線，其中該黏結劑燒除站為第一站，並且該生產線還包含與該第一站間隔開的第二站。如第12圖所示，該第二站可以與該第一站間隔開及/或可以存在共同的外殼，並且分離可能是由於例如相對於兩個站控制氣流的中間通風系統。該第二站至少部分地燒結該帶的該第二部分的無機材料以形成該帶的第三部分，其中在一瞬間，該帶包括經由該第二部分連續連接到該第三部分的生坯部分。在一些實施例中，該帶的第三部分實質上比該第二部分更可彎曲，使得該第三部分沒有斷裂的最小彎曲半徑小於該第二部分沒有斷裂的最小彎曲半徑的一半，並且該生坯部分實質上比該第二部分更可彎曲，使得該生坯部分沒有斷裂的最小彎曲半徑小於該第二部分沒有斷裂的最小彎曲半徑的一半。在其他實施例中，帶或其他物件可以不包含三個不同的此類部分，例如假使僅使用燒結系統處理長度較短的物件。該生產線可以進一步包括上述的帶分離系統，例如具有剝離器和真空鼓。

本揭露的一些態樣係關於燒結系統，該燒結系統包含含有無機材料晶粒的帶材和燒結站，例如上面關於第3圖所論述的。該燒結站包括入口、出口及在該入口和該出口之間延伸的通道。在一瞬間，該帶材通過延伸進入該燒結站的入口、通過該通道、並從該出口離開。通道內的熱燒結無機材料，使得無機材料在入口處具有第一孔隙率，在出口處具有小於該第一孔隙率的第二孔隙率，例如至少小10體積％。此外，當帶材通過燒結站的通道時，帶材被正向張緊，從而減輕翹曲，例如藉由經低張力跳動器施加的張力、藉由捲繞/展開、定向空氣軸承、滾筒速度的變化或系統的其他組件，以對帶材正向施加超出重力和摩擦力的張力。在一些實施例中，帶材以至少1英吋/分鐘的速度移動通過燒結站，例如至少10英吋/分鐘、至少20英吋/分鐘、至少40英吋/分鐘。對於不連續的物件，與本文所揭示的長帶相反，物件可以停止或停留在燒結站內，或者可以不同的速度移動。在一些實施例中，燒結站的通道由至少兩個獨立控制的加熱元件加熱，其中該等加熱元件產生溫度分佈，其中該通道沿著通道的長度在從燒結站的入口朝向出口的方向上增加溫度，而且其中通道中的燒結溫度超過800℃（參見例如第19圖和以上的相關論述）。在一些實施例中，燒結系統還包括沿著燒結站的通道定位的彎曲表面（參見例如第58圖和上面的相關論述），其中當帶材移動通過該燒結站時，帶材相對於帶材的寬度方向軸圍繞該彎曲表面彎曲，從而影響帶材的形狀，例如使帶材變平及/或防止凸起或其他變形（參見例如第1圖）。在一些實施例中，燒結站的出口和入口位於實質上水平的平面內，使得在燒結站的出口和入口之間相對於水平面界定的角度小於10度，從而至少部分地控制氣體相對於通道的流動。申請人發現，替代地或附加地，可以藉由排氣口和風扇及/或藉由將帶限制在狹窄的空間中來控制氣體的流動。例如，在一些此類實施例中，燒結站還包含界定通道的下表面的面向上的通道表面及界定通道的上表面的面向下的通道表面，其中該面向下的通道表面被定位於接近該帶材的上表面，使得該帶材的上表面與該面向下的通道表面之間的間隙小於0.5英吋，從而至少部分地控制該通道中的氣體流動。該帶材可以特別寬、長和薄，具有大於5 mm的寬度、大於30 cm的長度及介於3微米和1 mm之間的厚度，而且該帶的無機材料可以是多晶陶瓷材料和合成礦物中的至少一種。在其他實施例中，帶或其他物件可以更窄、更短及/或更厚，但是就燒結時間/能量成本而言，燒結可能不是有效的，如上所述帶可能不能捲繞及/或變平等。

本揭露的其他態樣係關於一種用於製造陶瓷帶的方法，該方法包含以下步驟：藉由使多晶陶瓷顆粒暴露於熱源以引起顆粒之間的燒結來將包含多晶陶瓷的帶燒結到多晶陶瓷的孔隙率小於20體積％。該帶特別薄，以致該帶的厚度小於500 μm，從而有助於經由熱滲透快速燒結。此外，該帶至少5 mm寬，至少300 cm長。在一些實施例中，該方法進一步包括在燒結期間正向縱向張緊該帶的步驟。在一些此類實施例中，該方法還包括在燒結期間將該帶朝向該熱源移動隨後遠離該熱源的步驟，例如通過燒結站的通道。在一些實施例中，燒結的時間量特別短，對於帶的任何特定部分來說總計少於兩小時，從而有助於保持陶瓷帶中的小粒度、改善強度、減小孔隙率、節省能源；例如在一些此類實施例中，燒結的總時間短於1小時，例如與傳統批次燒結的20小時相比，並且燒結之後多晶陶瓷的密度大於95體積％及/或在燒結之後帶包括閉孔、無針孔、少量表面缺陷、幾何一致性等。在一些實施例中，該帶包含在燒結過程中揮發的揮發性成分，例如鋰，其中該揮發性成分是無機的，而且其中該帶在燒結之前包含比燒結之後多至少1體積％（例如至少5體積％、至少10體積％及/或不超過200體積％，例如不超過100體積％）的揮發性成分。儘管一些揮發性成分可能揮發，但是申請人認為，本燒結技術比傳統使用密封坩堝並以含有揮發性成分的砂圍繞燒結材料以防止揮發性成分通過高蒸氣壓釋放的方法有效得多。申請人發現，燒結速度和物件的幾何形狀可以用於在太多的揮發性成分逸出之前快速燒結此類揮發性物質，並且可以將過量揮發性成分的來源添加到生帶中，如上所述，以大大改善所得燒結物件的特性，例如就立方晶體的百分比、小的晶粒尺寸、較小的孔隙率及較高的離子電導率、氣密性、強度等方面而言。

本揭露的其他態樣係關於一種帶（例如參見第67A圖、第67B圖、第68圖、第69圖以及相關的論述；也參見第29圖和第78圖以及以上的相關論述）或其他物件（例如片），該帶或其他物件包含含有相互燒結的無機材料（陶瓷、玻璃陶瓷、玻璃、金屬）晶粒的主體，例如其中無機材料晶粒中的原子擴散穿過顆粒的邊界、將顆粒熔合在一起並產生一個固體片，例如沒有將顆粒完全熔化成液態。據此，實施例包括非晶形或接近非晶形材料的物件（例如第81圖）。主體在第一主表面和第二主表面之間延伸，其中該主體具有被定義為該第一主表面與該第二主表面之間的距離的厚度、被定義為與該厚度正交的第一主表面的第一尺寸的寬度以及被定義為與該厚度和該寬度都正交的第一主表面的第二尺寸的長度。該帶是長的，具有約300 cm或更長的長度。該帶是薄的，具有在約3 μm至約1 mm範圍內的厚度。該帶特別寬，具有約5 mm或更大的寬度。在其他實施例中，該帶或其他物件可以具有其他尺寸，如本文所揭示。

依據一個例示性實施例，帶的幾何一致性使得當在長度方向上以例如10 cm、50 cm、1 m、2 m、10 m的距離間隔開的位置量測時，帶的寬度差小於一小量，例如小於200 μm、小於100 μm、小於50 μm、小於10 μm；及/或當沿著帶的寬度方向中心（亦即沿著延伸於帶的長度的中心線）在長度方向上以例如10 cm、50 cm、1 m、2 m、10 m的距離間隔開的位置量測時，帶的厚度差小於一小量，例如在一些此類實施例中小於50 μm、小於20 μm、小於10 μm、小於5 μm、小於3 μm、小於1 μm。雷射修整可能有助於改善帶寬的幾何一致性。如第103圖所示，覆蓋顆粒狀輪廓的層（例如二氧化矽，熔化溫度高於500℃、高於800℃、高於1000℃的材料）可以改善厚度的幾何一致性及/或可以被拋光或提供拋光的替代方案。

在一些實施例中，如上所述，帶是平坦的或可展平的，使得在平行的平坦表面之間被壓製的帶的10 cm長度變平坦以接觸平行平坦表面或在與平行平坦表面的接觸的0.25 mm以內，例如在0.10 mm以內，例如在0.05 mm以內，例如在0.03 mm以內，例如在0.01 mm以內，不會發生斷裂；並且例如在一些此類實施例中，當展平到在與平行平坦表面的接觸的0.05 mm以內時，帶展現的最大平面內應力不超過其楊氏模量的10％，例如不超過其楊氏模量的5％，例如不超過其楊氏模量的2％，例如不超過其楊氏模量的1％，例如不超過其楊氏模量的0.5％。在一些實施例中，帶的第一主表面和第二主表面具有顆粒狀輪廓，例如其中晶粒是陶瓷的（例如參見第30B圖和相關的論述），並且其中陶瓷的至少一些單獨的晶粒與另一種具有很少或不具有中間非晶態材料彼此鄰接，使得兩個鄰接晶粒之間的非晶態材料的厚度小於50 nm，例如小於10 nm，例如小於5 nm，例如小於2 nm，例如其中鄰近晶粒的晶體晶格直接彼此鄰接，例如藉由過渡電子顯微鏡所觀察到的（例如參見第73C圖、第74圖、第75圖及相關的論述）。

在一些實施例中，該主體具有小於10體積％的孔隙率及/或該主體具有閉孔，例如如第86B圖、第99B圖、第102圖所示。在一些實施例中，該等晶粒包含鋰及/或另一種揮發性成分，並且該主體具有大於5×10^-5 S/cm的離子電導率，例如大於1×10^-4 S/cm的離子電導率，例如大於2×10^-4 S/cm的離子電導率，例如大於3×10^-4 S/cm的離子電導率。在一些實施例中，如上所述，依據ASTM標準量測，該主體具有特別精細的晶粒尺寸（平均），亦即15 μm或更小，例如10 μm或更小，例如5 μm或更小，例如2 μm或更小。

在一些實施例中，該帶進一步包括耦接到該主體的該第一主表面的導電金屬，其中在一些此類實施例中，該主體包含重複圖案的通孔，並且該導電金屬被以重複圖案設置（大致參見第51圖和第104圖）。在一些實施例中，該第一主表面和該第二主表面具有顆粒狀輪廓，該帶還包括覆蓋該第一主表面的顆粒狀輪廓的塗層，而且該塗層的面向外的表面比該第一表面的顆粒狀輪廓更不粗糙，例如粗糙度小至少一半（參見例如第103圖），其中結合到該第一主表面的導電金屬係經由黏結到該塗層的面向外的表面而結合。在一些實施例中，無機材料在高於900℃的溫度下具有12.5泊的黏度（參見例如第78圖和第87圖）。

本揭露另外的態樣係關於上述實施例中的任一個實施例的帶捲（參見例如第67A圖、第67B圖、第68圖、第69圖），其中該帶自身捲繞並重疊，例如以螺旋形彎曲到半徑小於1米，例如小於30 cm，例如小於20 cm，例如小於10 cm。該捲的芯的橫截面可以是圓形或其他形狀。

本揭露的其他態樣係關於從上述實施例中的任何一個實施例的帶切割出的複數個片（大致參見第93圖、第104圖）。依據一個例示性實施例，該等片具有彼此共同的屬性，該屬性是可偵測的，以確定該等片是使用本文揭示的技術製造的。例如，該共同的屬性可以是以下中之至少一者：（a）共同定位的表面溝槽（b）共同的溝槽圖案；（c）共同存在的縱向延伸應力分佈不規則性；（d）共同的組成不一致性，以及（e）共同的不對稱晶相分佈或共同的晶體濃度圖案。

本揭露的一些態樣係關於一種帶，該帶包含主體，該主體含有彼此燒結的陶瓷晶粒，該主體在第一和第二主表面之間延伸，其中該主體具有被定義為該第一主表面與該第二主表面之間的距離的厚度、被定義為與該厚度正交的第一主表面的第一尺寸的寬度以及被定義為與該厚度和該寬度都正交的第一主表面的第二尺寸的長度；其中該帶是薄的，具有在約3 μm至約1 mm範圍內的厚度；而且其中該帶的第一主表面和第二主表面具有顆粒狀輪廓，並且陶瓷的至少一些單獨的晶粒彼此鄰接，幾乎沒有或沒有中間非晶材料，使得兩個鄰接晶粒之間的非晶材料的厚度小於5 nm。

本揭露的一些態樣係關於帶或其他燒結物件（例如纖維、管、片、圓盤），該帶或其他燒結物件包含主體，該主體含有彼此燒結的陶瓷晶粒，該主體在第一和第二主表面之間延伸，其中該主體具有被定義為該第一主表面與該第二主表面之間的距離的厚度、被定義為與該厚度正交的第一主表面的第一尺寸的寬度以及被定義為與該厚度和該寬度都正交的第一主表面的第二尺寸的長度；其中該帶是薄的，具有在約3 μm至約1 mm範圍內的厚度；其中該帶的第一主表面和第二主表面具有顆粒狀輪廓；而且其中該等晶粒包含鋰並且該主體具有大於5×10^-5 S/cm或更高的離子電導率，如上所述。此類物件在兩個鄰接的晶粒之間可以具有小於5 nm的非晶材料厚度。在一些實施例中，該物件至少95％緻密並且具有小於10 μm的粒度，例如至少97％緻密並且具有小於5 μm的粒度。例如，該物件可以與陽極及/或陰極材料共燒作為固態電池的一部分。

除非另有明確的說明，否則決無意將本文闡述的任何方法解讀為要求其步驟以特定順序執行。因此，在方法請求項實際上沒有敘述其步驟所遵循的順序的情況下，或者在申請專利範圍或說明書中沒有另外特別指出該等步驟將被限制於特定順序的情況下，決無意推斷特定的順序。另外，如本文所使用的，冠詞「一」意欲包括一個或更多個組件或元素，並無意被解讀為僅意味著一個。類似地，本文揭示的設備部件和方法步驟可以與連續帶以外的材料一起使用。例如，儘管連續帶對於捲對捲處理可能是特別有效的，但申請人已經證明，可以使用氧化鋯或其他耐火材料的滑板來將材料的分離片或其他物件拉過本文揭示的設備。

對於所屬技術領域中具有通常知識者而言顯而易見的是，在不脫離所揭示的實施例的精神或範圍的情況下，可以進行各種修改和變化。由於所屬技術領域中具有通常知識者可思及結合實施例的精神和實質的揭示實施例的修改、組合、子組合及變化，所揭示的實施例應被解讀為包括在所附申請專利範圍及其均等物的範圍內的一切。

7‧‧‧真空孔8‧‧‧軸向槽10‧‧‧系統12‧‧‧分離系統14‧‧‧處理方向14a‧‧‧處理方向15‧‧‧感測器16‧‧‧源17‧‧‧第一張力區18‧‧‧連續帶材19‧‧‧第二張力區20‧‧‧生帶材20a‧‧‧生帶21‧‧‧負載控制器22‧‧‧載體網或背襯層23‧‧‧空轉滾筒24‧‧‧載體網移除站25‧‧‧真空鼓26‧‧‧收取捲筒27‧‧‧馬達輸入28‧‧‧張力絕緣體29‧‧‧軸承殼體30‧‧‧剝離器31‧‧‧尖端32‧‧‧超低張力控制系統33‧‧‧超低張力跳動器34‧‧‧黏結劑移除站34a‧‧‧黏結劑移除站36‧‧‧未黏結帶36b‧‧‧未黏結帶38‧‧‧燒結站38a‧‧‧燒結站38b‧‧‧燒結站40‧‧‧燒結帶材42‧‧‧捲取系統44‧‧‧收取捲筒46‧‧‧支撐材料48‧‧‧捲筒50‧‧‧燒結帶材/捲軸100‧‧‧燒結爐102‧‧‧絕緣殼體104‧‧‧通道104b‧‧‧通道106‧‧‧入口106a‧‧‧入口106b‧‧‧入口108‧‧‧出口108b‧‧‧出口110‧‧‧黏結劑燒除爐112‧‧‧絕緣殼體114‧‧‧通道116‧‧‧入口116a‧‧‧入口118‧‧‧出口120‧‧‧表面122‧‧‧表面124‧‧‧上表面126‧‧‧下表面130‧‧‧邊緣132‧‧‧邊緣140‧‧‧加熱元件142‧‧‧控制系統144‧‧‧溫度感測器160‧‧‧溫度分佈162‧‧‧第一部分164‧‧‧第二部分166‧‧‧第三部分170‧‧‧溫度分佈172‧‧‧區域180‧‧‧爐182‧‧‧爐184‧‧‧帶186‧‧‧張力控制系統190‧‧‧溫度曲線192‧‧‧曲線200‧‧‧系統810‧‧‧堆疊配置812‧‧‧陶瓷片814‧‧‧通孔815‧‧‧金屬層818‧‧‧基準1000‧‧‧燒結物件1010‧‧‧第一主表面1020‧‧‧第二主表面1030‧‧‧主體1032‧‧‧邊界1034‧‧‧晶粒1040‧‧‧相對次表面1100‧‧‧芯1200‧‧‧燒結物件1220‧‧‧直徑1230‧‧‧側壁寬度1240‧‧‧直徑1299‧‧‧前驅物中間層1300‧‧‧中間層1325‧‧‧溝槽1350‧‧‧金屬基層1375‧‧‧晶種層1400‧‧‧半導體元件1401‧‧‧組件1405‧‧‧透鏡1450‧‧‧引線1475‧‧‧磷光體1480‧‧‧反射體1485‧‧‧容積1490‧‧‧孔1499‧‧‧載體或暫時基材1500‧‧‧系統/基材1501‧‧‧孔1502a‧‧‧引導件1504a‧‧‧端部1506a‧‧‧引導部分1508a‧‧‧第二端或下游端1510a‧‧‧黏結材料1512a‧‧‧重疊部分1510‧‧‧第一主表面1520‧‧‧第二主表面1530‧‧‧主體1540‧‧‧相對次表面1600b‧‧‧系統1602b‧‧‧彎曲系統1604b‧‧‧表面1606b‧‧‧帶部分1620b‧‧‧彎曲部分1622b‧‧‧彎曲部分1624b‧‧‧彎曲部分1630b‧‧‧氣體軸承1632b‧‧‧氣體供應通道1640b‧‧‧部分1642b‧‧‧滾筒1644b‧‧‧彎曲虛線1650b‧‧‧上滾筒1652b‧‧‧下滾筒1660b‧‧‧自由迴路部分1662b‧‧‧支撐件1680b‧‧‧跳動器1999‧‧‧前驅物封裝2000‧‧‧封裝2001‧‧‧部分5120‧‧‧加熱區域5120A-5120D‧‧‧區域5122‧‧‧風扇5126‧‧‧壁5128‧‧‧通道5130‧‧‧入口5132‧‧‧出口5210‧‧‧方法5212-5220‧‧‧步驟

第1圖圖示在沒有本文揭示的技術（例如本文論述的受控生帶材張緊和其他技術）的情況下形成的變形燒結陶瓷帶材的實例。

第2圖圖示利用導致不均勻燒結的溫度分佈和帶速度生產的變形燒結陶瓷帶材的實例。

第3圖為依據例示性實施例用於生產燒結物件的捲對捲系統。

第4圖為依據例示性實施例第3圖所示的分離系統的一個實施例的放大圖。

第5圖為依據例示性實施例的連續帶材的側視圖。

第6圖為依據例示性實施例的真空鼓的透視圖。

第7圖為依據例示性實施例第6圖所示的真空鼓的放大圖。

第8圖為依據例示性實施例第4圖所示的剝離器的放大圖。

第9圖為依據例示性實施例用於製備用於燒結的生帶的生產線的站的概念側視圖。

第10圖為依據例示性實施例第9圖的站的前視圖。

第11圖為依據例示性實施例用於處理生帶以至少部分地準備用於燒結的生帶的方法的方塊圖。

第12圖為依據例示性實施例第3圖的系統的黏結劑移除站和燒結站的詳細視圖。

第13圖為依據例示性實施例第12圖的燒結爐的通道內的帶材的詳細視圖。

第14圖圖示依據例示性實施例離開燒結爐的燒結帶材。

第15圖為依據例示性實施例圖示加熱系統的第12圖的燒結站的視圖。

第16圖為依據例示性實施例不同帶運輸速度的預測熱分佈曲線和模擬燒結收縮率對距離的曲線圖。

第17圖圖示依據例示性實施例沿著燒結爐的通道呈現的預期燒結溫度分佈。

第18圖圖示依據例示性實施例的線式多爐燒結站。

第19圖圖示依據例示性實施例第18圖的兩個燒結爐的預測溫度分佈。

第20圖圖示依據例示性實施例具有兩個平行生產系統的燒結系統。

第21圖為氧化鋯帶在各種溫度和在各種溫度的時間下的燒結收縮率的曲線圖，包括適配每個溫度的數據的曲線圖。

第22圖為氧化鋯帶在各種溫度和在各種溫度的時間下的燒結收縮的數學函數曲線適配的曲線圖。

第23圖為燒結期間在氧化鋯帶的中心線的峰值應力的模擬圖，其為加熱區的數量、通過次數、帶輸送速度的函數，為帶寬的函數。

第24圖為燒結期間在氧化鋯帶的邊緣的峰值應力的模擬圖，其為加熱區的數量、通過次數及帶輸送速度的函數，為帶寬的函數。

第25圖為燒結過程中氧化鋯帶中的收縮的模擬圖，其使用兩次通過單個熱區爐及兩種帶輸送速度。

第26圖為在燒結過程中氧化鋯帶中的應力的模擬圖，其使用兩次通過單個熱區爐及兩種帶輸送速度。

第27圖為在燒結過程中氧化鋯帶中的收縮率的模擬圖，其使用兩次通過10個熱區爐及兩種帶輸送速度。

第28圖為燒結期間氧化鋯帶中的應力（以MPa計）的模擬圖，其使用兩次通過10個熱區爐及兩種帶輸送速度和各種帶寬度。

第29圖為依據例示性實施例的燒結物件的一部分的圖示的透視圖。

第30A圖為燒結物件的未拋光表面的數位影像。

第30B圖為第30A圖的燒結物件的概念側面輪廓。

第31A圖為燒結物件的拋光表面的數位影像。

第31B圖為第31A圖的燒結物件的概念側面輪廓。

第32圖為依據一個或更多個實施例沿著燒結物件的寬度的側視圖。

第33圖為用於說明薄彎曲方程式的圖。

第34A圖為依據例示性實施例的捲繞燒結物件的透視側視圖。

第34B圖為依據例示性實施例第34A圖的捲繞燒結物件的剖視圖。

第35圖為實例5的燒結物件在變平之前的高度分佈圖，圖示出在展平平面上方測得的高度。

第36圖為實例6的燒結物件在變平之前的高度分佈圖，圖示出在展平平面上方測得的高度。

第37圖為比較例7的燒結物件在變平之前的高度分佈圖，圖示出在展平平面上方測得的高度。

第38圖為比較例8的燒結物件在變平之前的高度分佈圖，圖示出在展平平面上方測得的高度。

第39圖為實例5-6和比較例7-8的每種燒結物件的展平平面上方的最大高度的圖。

第40圖為使實例5-6和比較例7-8的燒結物件展平所需的力的圖。

第41圖為使實例5-6和比較例7-8的燒結物件展平所需的壓力的圖。

第42圖為使實例5-6和比較例7-8的燒結物件展平之後最大平面內應力的圖。

第43A圖為圖示展平後實例5的燒結物件的底部表面中測得的應力的變形圖。

第43B圖為圖示展平後實例5的燒結物件的頂部表面中測得的應力的變形圖。

第44A圖為圖示展平後實例6的燒結物件的底部表面中測得的應力的變形圖。

第44B圖為圖示展平後實例6的燒結物件的頂部表面中測得的應力的變形圖。

第45A圖為圖示展平後比較例7的燒結物件的底部表面中測得的應力的變形圖。

第45B圖為圖示展平後比較例7的燒結物件的頂部表面中測得的應力的變形圖。

第46A圖為圖示展平後比較例8的燒結物件的底部表面中測得的應力的變形圖。

第46B圖為圖示展平後比較例8的燒結物件的頂部表面中測得的應力的變形圖。

第47圖為依據例示性實施例包括燒結物件的封裝的一部分的剖視圖。

第48圖為依據例示性實施例包括燒結物件的封裝的一部分的縱向剖視圖。

第49圖為依據例示性實施例包括燒結物件的封裝的一部分的另一剖視圖。

第50圖為依據例示性實施例製造包括燒結物件的封裝的例示方法。

第51圖為依據例示性實施例製造包括燒結物件的封裝的另一例示方法。

第52圖為依據例示性實施例包括燒結物件和「倒裝晶片」結構的封裝的一部分的例示剖視圖。

第53圖為依據例示性實施例包括燒結物件和「倒裝晶片」結構的封裝的一部分的另一例示剖視圖。

第54圖為依據例示性實施例包括燒結物件和「倒裝晶片」結構的封裝的一部分的又另一例示剖視圖。

第55圖為依據例示性實施例包括燒結物件的封裝的一部分的另一剖視圖。

第56圖圖示依據例示性實施例用於生產包括一段穿隧材料的燒結物件的捲對捲系統和相關製程。

第57圖為依據例示性實施例圖示第56圖的系統中的一段穿隧材料與帶材之間的結合的詳細視圖。

第58圖圖示依據例示性實施例包括燒結站的捲對捲系統，該燒結站設以沿著連續長度的帶材的縱向方向形成曲線。

第59圖為依據例示性實施例包括界定燒結通道的彎曲下表面的插入件的燒結站的詳細視圖。

第60圖為依據例示性實施例具有界定燒結通道的相對彎曲上下表面的燒結站的通道的側視圖。

第61圖為依據例示性實施例沿著燒結通道改變曲率半徑的燒結站的側面示意圖。

第62圖圖示依據例示性實施例具有界定燒結通道的彎曲表面的彎曲上表面的氣體軸承。

第63圖圖示依據例示性實施例用於在燒結期間在連續長度的帶中形成縱向曲線的滾筒設置。

第64圖圖示依據例示性實施例包括多個滾筒的設置，用於在燒結期間在連續長度的帶中形成多個縱向曲線。

第65圖圖示依據例示性實施例用於在燒結期間在連續長度的帶中形成縱向曲線的自由迴路設置。

第66圖為燒結帶的數位影像，證實了在燒結過程中帶彎曲時產生的展平。

第67A圖和第67B圖為依據例示性實施例的燒結陶瓷帶捲的數位影像。

第68圖為依據另一實施例的燒結陶瓷帶捲的數位影像。

第69圖為依據又另一實施例的燒結陶瓷帶捲的數位影像。

第70圖為傳統批量燒製對比依據例示性實施例的當前揭示技術的時間燒結的圖形表示。

第71A圖和第71B圖為依據例示性實施例的燒結物件的表面的俯視圖。

第72A圖和第72B圖為依據例示性實施例的燒結物件的表面的側面透視圖。

第73A圖、第73B圖及第73C圖為依據例示性實施例的燒結物件的晶界的顯微照片。

第74圖和第75圖為依據其他例示性實施例的燒結物件的晶界的顯微照片。

第76圖和第77圖為依據例示性實施例的燒結物件的表面的俯視圖。

第78圖為依據例示性實施例的燒結物件的帶的數位影像。

第79A圖和第79B圖為依據例示性實施例的燒結物件的側視圖。

第80圖為依據例示性實施例的燒結物件的側視圖。

第81圖為依據另一例示性實施例的燒結物件的側視圖，其中該燒結物件呈現非晶態。

第82圖為組成物的圖形表示。

第83圖和第84圖為依據例示性實施例的燒結物件的表面的側面透視圖。

第85A圖和第85B圖為依據例示性實施例的未燒結生坯材料的表面的側面透視圖。

第86A圖和第86B圖為依據例示性實施例的燒結材料的表面的側面透視圖。

第87圖為各種材料的黏度對溫度的圖形表示。

第88A圖為依據例示性實施例通過燒結爐的溫度分佈的圖形表示。

第88B圖為第88A圖的燒結爐的示意性剖視圖。

第89圖為依據另一例示性實施例的燒結爐的示意性剖視圖。

第90A圖為依據另一例示性實施例通過燒結爐的溫度分佈的圖形表示。

第90B圖為第90A圖的燒結爐的示意性剖視圖。

第91A圖和第91B圖為依據例示性實施例的燒結材料的表面的側面透視圖。

第92圖為依據例示性實施例的燒結材料的側視圖。

第93圖為依據例示性實施例處於電池形式的電子元件的示意性剖視圖。

第94圖和第95圖為依據例示性實施例的燒結程序的圖形表示。

第96圖為依據例示性實施例的燒結溫度對燒結物件的離子電導率的圖形表示。

第97圖為依據例示性實施例的燒結溫度對燒結物件的立方體石榴石百分比的圖形表示。

第98圖和第99圖為依據例示性實施例的燒結材料的表面的側面透視圖。

第100A圖和第100B圖為燒結材料的一側的表面的俯視圖，而第101A圖和第101B圖為依據例示性實施例的燒結材料的另一側的表面的俯視圖。

第102圖為依據例示性實施例的燒結材料的側視圖。

第103圖為依據例示性實施例具有提供光滑表面的層的燒結材料的數位影像。

第104圖為依據例示性實施例處於燒結物件堆疊的形式的電子元件的示意性剖視圖。

國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無

國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

1000‧‧‧燒結物件

1010‧‧‧第一主表面

1020‧‧‧第二主表面

1030‧‧‧主體

1040‧‧‧相對次表面

Claims (16)

1. 一種用於燒結準備的帶分離系統，該系統包含：一帶材源，該帶材源包含一生帶和支撐該生帶的一載體網，該生帶包含在一黏結劑中的無機材料晶粒；一剝離器，用於沿著一回捲方向導引該載體網，並沿著與該回捲方向不同的一下游處理方向導引該生帶；以及一真空鼓，被定位和設以從該源接收該帶材並將該帶材傳送到該剝離器，其中該真空鼓包含用於對該載體網施加吸力的孔以便於張緊該載體網，及其中當從該真空鼓傳送該帶材到該剝離器時，該載體網中的張力在每截面積的力方面大於該生帶中的張力，從而在從該載體網分離該生帶的過程中減輕該生帶的變形。
2. 一種用於燒結準備的帶處理系統，該系統包含：一帶，該帶包含該帶的一生坯部分，該生坯部分具有在一有機黏結劑中的一無機材料晶粒；以及一黏結劑燒除站，包含一主動加熱器，其中該黏結劑燒除站內的一溫度介於約200℃和約500℃之間， 該帶前進通過該黏結劑燒除站，使得該黏結劑燒除站接收該帶的該生坯部分，而且在該帶的該生坯部分與來自該加熱器的熱接面時燒焦或燃燒該有機黏結劑，從而形成準備用於燒結該帶的該無機材料的該帶之一第二部分。
3. 如請求項2所述之系統，其中，在一瞬間，該帶同時延伸到、通過並離開該黏結劑燒除站，使得在該瞬間該帶包括連續連接到該第二部分的該生坯部分。
4. 如請求項3所述之系統，其中該黏結劑燒除站從該帶的該生坯部分燒焦或燃燒至少大部分重量的該有機黏結劑，而實質上不燒結該無機材料晶粒。
5. 如請求項2所述之系統，進一步包含一超低張力跳動器，該超低張力跳動器包括重量輕、低慣性的滾筒，以重新將該帶定向而不需施加顯著的張力，使得該帶的該第二部分中的張力小於每平方mm的截面500克力，從而減少該帶的該第二部分斷裂的機會，並有利於長的連續長度的帶燒結。
6. 如請求項2所述之系統，其中當該帶前進通過該黏結劑燒除站時，該系統將氣體吹過及/或吸過該帶，並且其中在未將氣體吹過及/或吸過該帶之下，該黏結劑燒除站將該帶加熱到高於該有機黏結劑將點燃 的溫度，從而該有機黏結劑燒焦或燃燒但該帶不著火。
7. 一種包含如請求項2至6中任一項所述之系統的生產線，其中該黏結劑燒除站為一第一站，並且該生產線還包含與該第一站間隔開的一第二站，其中該第二站至少部分燒結該帶的該第二部分的該無機材料以形成該帶的一第三部分，並且其中該帶在一瞬間包括藉由該第二部分連續連接到該第三部分的該生坯部分。
8. 如請求項7所述之生產線，其中該帶的該第三部分實質上比該第二部分更彎曲，使得該第三部分沒有斷裂的最小彎曲半徑小於該第二部分的最小彎曲半徑的一半，並且其中該生坯部分實質上比該第二部分更易彎曲，使得該生坯部分沒有斷裂的最小彎曲半徑小於該第二部分的最小彎曲半徑的一半。
9. 如請求項8所述之生產線，進一步包含如請求項1所述之系統。
10. 一種燒結系統，包含：一帶材，包含無機材料晶粒；一燒結站，包含：一入口；一出口；及在該入口與該出口之間延伸的一通道；其中在一瞬間該帶材延伸進入該燒結站的該入口、 通過該通道、並從該出口延伸出，其中該通道內的熱燒結該無機材料，使得該無機材料在該入口處具有一第一孔隙率，並且在該出口處具有小於該第一孔隙率的一第二孔隙率，以及其中當該帶材通過該燒結站的該通道時，該帶材被正向張緊，從而減輕翹曲。
11. 如請求項10所述之燒結系統，其中該帶材以每分鐘至少1英吋的一速度移動通過該燒結站。
12. 如請求項10所述之燒結系統，其中該燒結站的該通道被至少兩個獨立受控的加熱元件加熱，其中該等加熱元件產生一溫度分佈，其中該通道沿著該通道的長度在從該入口朝向該燒結站的該出口的一方向升溫，並且其中該通道中的一燒結溫度超過800℃。
13. 如請求項10所述之燒結系統，進一步包含沿著該燒結站的該通道定位的一彎曲表面，其中當該帶材移動通過該燒結站時，該帶材相對於該帶材圍繞該彎曲表面的一寬度軸彎曲，從而影響該帶材的形狀。
14. 如請求項10所述之燒結系統，其中該燒結站的該出口和該入口位於實質上水平的平面上，使得在該燒結站的該出口和該入口之間相對於一水平面界 定的角度小於10°度，從而至少部分相對於該通道控制氣體的流動。
15. 如請求項14所述之燒結系統，其中燒結站進一步包含界定該通道的一下表面的一面向上通道表面及界定該通道的一上表面的一面向下通道表面，其中該面向下通道表面位於靠近該帶材的一上表面，使得該帶材的該上表面與該面向下通道表面之間的一間隙小於0.5英吋，從而至少部分地控制該通道中氣體的流動。
16. 如請求項10至15中任一項所述之燒結系統，其中該帶材特別寬、長且薄，具有大於5mm的一寬度、大於30cm的一長度及在3微米與1mm之間的一厚度，並且其中該帶的該無機材料為一多晶陶瓷材料和合成礦物中之至少一者。

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