如何降低陶瓷坯料或釉料的烧结温度或熔融温度
一、坯料制备 德化的陶瓷坯料主要成分是石英、长石、高岭土。按其制品的成型方法可分为可塑法坯料和注浆法坯料。二、制模三、成型成型就是用干燥的石膏模,将制备好的坯料用各种不同的方法制成所需要的坯件,目前德化产区常用的成型法有可塑成型、注浆成型、干压成型和等静压成型四种方法。四、干燥五、施釉施釉,德化俗称“上釉”、“蘸釉”。有生坯施釉法和素坯施釉法两种,根据不同产品及坯件大小、厚薄和釉料性能,采用浸釉、浇釉、刷釉、喷釉。六、装烧装烧是制瓷工艺中一道很关键的工序。经过成型、上釉后的半成品,只有在高温的作用下,发生一系列物理化学反应,最后显气孔率接近于零,才能达到完全致密程度的瓷化现象,称之为“烧结”。这个过程称之为“装烧”。七、装饰德化陶瓷装饰源远流长。新石器时代有印纹陶;魏晋时代有青釉陶;唐、宋、元时代有篾划、印花、刻花;明、清时代有浮雕、通花、青花、贴花;民国时期有古彩、新彩;以至当代的喷花和艺术釉等,制工精细,色彩艳丽,具有朴实豪放的特点。八、包装
泥釉颗粒不宜过粗,泥料一定要经过陈腐,通过陈腐,可以通过毛细管的作用,使泥料中的水分湿润渗透、分布均匀,还可以通过细菌的作用,促使有机物的腐烂而生成有机酸,还可以发生一些氧化还原反应使FeS2分解成H2S气体和铁的氧化物,CaSO4还原为CaS,并与H2O及CO2作用形成CaCO3,放出H2S气体等一系列反应,由于FeS2分解成H2S气体和铁的氧化物,这样使非磁性的FeS2转变为具有磁性的铁的氧化物,就可以用吸铁器、吸铁棒除掉FeS2(注浆泥而言),减少了FeS2氧化反应产生气体和Fe2O3,同时由于Fe2O3减少,也减少了Fe2O3在高温时进一步分解或还原而放出气体,故减少了制品的釉面针孔或气泡;由于CaSO4转变为CaCO3,这样使在高温下才能分解的CaSO4转变为在较低温度下就能分解的CaCO3,故也减少了制品的釉面针孔或气泡。
(2)泥料捏练要充分,真空度要达到要求,经过真空练泥机练泥可以除去空气,增加泥的致密度,从而减少了坯的气体含量、减少了坯的气孔率,故有利于减少了制品的釉面针孔或气泡。(3)在釉浆制备过程中,如果球磨效率低、球石质量差,会造成球磨时间长,球石磨损量大,使釉中SiO2含量提高,增加釉的高温粘度和釉烧温度,若仍按原温度进行釉烧,则由于温度低、高温粘度大,阻碍釉中气泡的排除,以及气体排出后留下的凹坑未能及时弥合(尤其是低温快烧的低温釉),从而形成了釉面针孔或气泡。
(4)釉浆制备后存储的时间过长,碱类物质会继续分解而改变釉的成分,釉烧后也会产生釉面针孔或气泡;存储釉浆的地方温度偏高,釉浆会发酵产生气泡,釉浆搅拌速度太快,易卷入空气,如果施釉前过滤不好,这些气泡就会留在釉层中,烧后而造成制品产生釉面针孔或气泡。
一般瓷碗上面都有一层漆,用久了漆就会掉,然后碗就变黑了,代表该瓷碗的质量不佳,表面光洁度不够,易积累微小的色素等颗粒,不容易洗干净。
陶瓷餐具按其上色原理,可分为釉彩瓷和釉彩瓷两种。所谓釉彩陶瓷餐具,是指利用颜料制成的各种图案贴在釉上或直接涂在瓷坯表面,然后经低温烘烤;
由于焙烧温度较低,彩纹无法进入釉面。釉下彩瓷餐具是指颜料全部涂在瓷体上,在釉上高温烧制后,颜料将被釉层覆盖。
消费者在选择陶瓷餐具时应注意以下事项:
首先,尽量选择无铅釉面陶瓷餐具或素白陶瓷餐具;其次,如果一定要购买色彩鲜艳的陶瓷餐具,应尽量避免碗的内壁色彩鲜艳或带有图案;
另外,不要选择釉面陶瓷餐具,而应选择釉面陶瓷餐具,会比较安全。釉下彩餐具触感,图案有明显的凹凸颗粒感,釉下彩餐具相对光滑细腻;
此外,消费者要确保自己的安全,不要在街头捡便宜买餐具,而应该去正规商家、超市购买;最后,选购回家的餐具应先用开水浸泡5分钟或者用醋浸泡2-3小时,即可取出部分有毒有害物质,保证安全。
陶瓷基板pcb工艺流程
陶瓷基板pcb工艺流程,陶瓷基板是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)陶瓷基片表面( 单面或双面)上的特殊工艺板。下面来看看陶瓷基板pcb工艺流程。
陶瓷基板pcb工艺流程11、钻孔
陶瓷基板一般都采用激光打孔的方式,相比于传统的打孔技术,激光打孔技术具有精准度高、速度快、效率高、可规模化批量化打孔、适用于绝大多数硬、软材料、对工具无损耗等优势,符合印刷电路板高密度互连,精细化发展。
通过激光打孔工艺的陶瓷基板具有陶瓷与金属结合力高、不存在脱落、起泡等现象,达到生长在一起的效果,表面平整度高、粗糙率在01μm~03μm,激光打孔孔径在015mm-05mm、甚者能达到006mm。
2、覆铜
覆铜是指在电路板上没有布线的区域覆上铜箔,与地线相连,以增大地线面积,减小环路面积,降低压降,提高电源效率和抗干扰能力。覆铜除了能减小地线阻抗,同时具有减小环路截面积,增强信号镜像环路等作用。因此,覆铜工艺在陶瓷基板PCB工艺中起着非常关键的作用,不完整、截断镜像环路或位置不正确的铜层经常会导致新的干扰,对电路板的使用产生消极影响。
3、蚀刻
陶瓷基板也需要蚀刻,电路图形上预镀一层铅锡抗蚀层,然后通过化学方式将未受保护的非导体部分的铜蚀刻掉,形成电路。 蚀刻分为内层蚀刻和外层蚀刻,内层蚀刻采用酸性蚀刻,用湿膜或者干膜作为抗蚀剂;外层蚀刻采用碱性蚀刻,用锡铅作为抗蚀剂。
陶瓷基板pcb工艺流程2电路板厂陶瓷产品的制造工艺种类很多。 据说有干压法、注浆法、挤压法、注射法、流延方法和等静压法等30多种制造工艺方法,由于电子陶瓷基板是“平板”型,形状不复杂,采用干法成型和加工等的制造工艺简单,成本低,所以大多采用干压成型方法。 干压平板PCB电子陶瓷的制造工艺主要有坯件成型、坯件烧结和精加工、在基板上形成电路三大内容。
1陶瓷基板的生坯制造(成型)
使用高纯氧化铝(含量≥95% Al2O3)粉末(根据用途和制造方法需要不同的颗粒大小。例如从几文盲到几十微米不等)和添加剂(主要是粘合剂、分散剂等)。 形成“浆料”或加工材料。
(1) 陶瓷基板的干压法生产生坯件(或“生坯”)。
干压坯是采用高纯氧化铝(电子陶瓷用氧化铝含量大于92%,大部分采用99%)粉末(干压所用颗粒不得超过60μm,用于挤压、流延、注射等粉末颗粒应控制在1μm以内)加入适量的可塑剂和粘结剂,混合均匀后干压制坯。目前,方形或圆片的后代可达050mm,甚至≤03mm(与板尺寸有关)。干压坯件可以在烧结前进行加工,如外形尺寸和钻孔的加工,但要注意烧结引起的尺寸收缩的补偿(放大收缩率的尺寸)。
(2)陶瓷基板流延法生产生坯。
流胶液(氧化铝粉+溶剂+分散剂+粘合剂+增塑剂等混合均匀+过筛)制造+流延(在流延机上将胶水涂在金属或耐热聚酯带上)调高)+干燥+修边(也可进行其他加工)+脱脂+烧结等工序。可实现自动化和规模化生产。
2 生坯的烧结和烧结后精加工。陶瓷基板的生坯部分往往需要进行“烧结”和烧结后精加工。
(1)陶瓷基板生坯的烧结。
陶瓷坯体的“烧结”是指通过“烧结”过程,将坯体(体积)中的空洞、空气、杂质和有机物等进行干压等去除,使其挥发、燃烧、挤压,并去除氧化铝颗粒。实现紧密接触或结合成长的过程,所以陶瓷生坯烧结后,(熟坯)会出现重量损失、尺寸收缩、形状变形、抗压强度增加和气孔率减少等变化。
陶瓷坯体的烧结方法有:①常压烧结法,无压烧结会带来较大的变形等; ②加压(热压)烧结法,加压烧结,可得到好的平面性产品是最常用的方法;
③热等静压烧结法是利用高压高热气体进行烧结。其特点产品是在相同温度和压力下完成的产品。各种性能均衡的,成本相对较高。在附加值的产品上,或航空航天、国防军工产品中多采用这种烧结方法,如军用领域的反射镜、核燃料、枪管等产品。干压氧化铝生坯的烧结温度大多在1200℃~1600℃之间(与成分和助熔剂有关)。
(2)陶瓷基板烧结后(熟)坯的精加工。
大多数烧结陶瓷坯料都需要精加工。目的是: ①获得平整的表面。生坯在高温烧结过程中,由于生坯内的颗粒分布、空隙、杂质、有机物等的不平衡,会引起变形、不平整或粗糙过大与差异等。这些缺陷可通过表面精加工来解决;
② 获得高光洁度表面,如镜面反射,或提高润滑性(耐磨性)。
表面抛光处理是使用抛光材料(如碳化硅、B4C)或金刚石砂膏对表面进行由粗到细的磨料逐步抛光。一般而言,多采用≤1μm的AlO粉末或金刚石砂膏,或用激光或超声波加工来实现。
(3)强(钢)化处理。
表面抛光后,为提高力学强度(如抗弯强度等),可采用电子射线真空镀膜、溅射真空镀膜、化学气相蒸镀等方法镀一层硅化合物薄膜,通过1200℃~1600℃热处理,可显着提高陶瓷坯件的力学强度!
3在基板上形成导电图形(电路)
要在陶瓷基板上加工形成导电图形(电路),必须先制造覆铜陶瓷基板,然后再按照印刷电路板工艺技术制造陶瓷印刷电路板。
(1)形成覆铜陶瓷基板。目前有两种形成覆铜陶瓷基板的方法。
①层压法。它是由热压成型一侧氧化的铜箔和氧化铝陶瓷基板。即对陶瓷表面进行处理(如激光、等离子等),得到活化或粗糙化的表面,然后按照“铜箔+耐热粘结剂层+陶瓷+耐热粘结剂层+铜箔”层压合在一起,经1020℃~1060℃烧结,形成双面覆铜陶瓷层压板。
②电镀法。陶瓷基板经等离子处理后进行“溅射钛膜+溅射镍膜+溅射铜膜,然后常规电镀铜至所需铜厚,即形成双面覆铜陶瓷基板。
(2) 单、双面陶瓷PCB板制造。按照传统的PCB制造技术使用单面和双面覆铜陶瓷基板。
(3)陶瓷多层板制造。
① 在单、双面板上反复涂覆绝缘层(氧化铝)、烧结、布线、烧结形成PCB多层板,或采用流延制造技术完成。
②陶瓷多层板采用浇铸法制造。生带在流延机上成型,然后钻孔、塞孔(导电胶等)、印刷(导电电路等)、切割、层压、等静压形成陶瓷多层板。
注:流延成型方法-流胶液(氧化铝粉+溶剂+分散剂+粘合剂+增塑剂等混合均匀+过筛)制造+流延(将胶液均匀分布在流延机上涂在金属或耐热聚酯胶带上)+烘干+修整+脱脂+烧结等工序。
陶瓷基板pcb工艺流程3陶瓷基板pcb的优点
1、电阻高
2、高频特性突出
3、具有高热导率:与材料本身有关系,陶瓷相比于金属。树脂都具有优势。
4、化学稳定性佳抗震、耐热、耐压、内部电路、MARK点等比一般电路基板好点。
5、在印刷、贴片、焊接时比较精确
陶瓷基板pcb缺点
1、易碎
这是最主要的一个缺点,目前只能制作小面积的电路板。
2、价贵
电子产品的要求规则越来越多,陶瓷电路板只是满足满足一些比较高端的产品上面,低端的产品根本不会使用到。
陶瓷基板pcb
陶瓷基板是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)陶瓷基片表面( 单面或双面)上的特殊工艺板。所制成的超薄复合基板具有优良电绝缘性能,高导热特性,优异的软钎焊性和高的附着强度,并可像PCB板一样能刻蚀出各种图形,具有很大的载流能力。因此,陶瓷基板已成为大功率电力电子电路结构技术和互连技术的基础材料。