一般陶瓷生产的主要工艺原料有哪些?
中国的陶瓷工艺具有精湛的制作艺术和悠久的历史传统,在世界上都是少见的,永远值得我们后人敬佩、学习和引以自豪。凡是用陶土和瓷土这两种不同性质的粘土为原料,经过配料、成形、干燥、焙烧等工艺流程制成的器物,都可以叫陶瓷。制作陶瓷的原料种类很多,不只有陶和瓷的分别,各种陶和瓷的原料又有多种不同的性能和特点、质地、色彩都不尽相同。最主要的是陶土和瓷土、釉料等。 新型陶瓷原料介绍 它除了用传统陶瓷用的矿物原料外,还有: 1、氧化物原料 a、 氧化铝:它是新型陶瓷制品中使用最为广泛的原料之一,具有一系列优良性能。此外,它也是高温耐火材料、磨料、磨具、激光材料及氧化铝宝石等的重要原料。 b、 氧化锆:它是高温结构陶瓷、电子陶瓷和耐火材料的重要原料。 c、 二氧化钛:它是制造电容器陶瓷、热敏陶瓷和压电陶瓷等制品的重要原料。 d、 氧化铍:它是高导热性新型陶瓷的重要原料。 e、 三氧化二铁:它是强磁性材料的重要原料。 f、 二氧化锡:广泛用于电子陶瓷中。 g、 氧化锌:它可以使陶瓷材料的机械和电性能得到改善。 h、 氧化镍:应用于热敏陶瓷中。 i、 氧化铅:在新型陶瓷中主要用作合成PbTiO3、Pb(Zr、Ti)O3以及Pb(Mg1/3、Nb2/3)O3的主要原料。 j、 五氧化二铌:在电子陶瓷工业中它用途很广,如用作制造铌镁酸铅低温烧结独石电容器,铌酸锂单晶等的主要原料,同时还可作为改性添加剂。 k、 锰的氧化物:如制作湿度传感器、过热保护器等。 l、 氧化铬:用作气敏元件、气体警报器的配料中。 m、 氧化钴:应用于聚光材料等方面。 2、复合氧化物原料 a、 钛酸盐:主要有BaTiO3、SrTiO3、CaTiO3、MgTiO3和PbTiO3等。BaTiO3是压电、铁电陶瓷的重要原料。 b、 锆酸盐:主要有BaZrO3和SrZrO3等。应用于磁芯、振荡器等。 c、 锡酸盐:主要有BaSnO3、CaSnO3、InSnO3、CaSnO3、NiSnO3和PbSnO3,如CaSnO3用作于电容器中。 d、 铌酸盐:主要有LiNbO3和KnbO3。 e、 锑酸盐:主要有BaSb2O6、PbSb2O6和MgSb2O6等。 f、 铝酸盐:主要有MgAl2O4。 g、 铝硅酸盐:主要有3Al2O3o2SiO2。 3、稀土氧化物原料,如:Yb2O3、Tu2O3、Nd2O3、Ce2O3、La2O3等。 4、非氧化物原料 a、碳化物 (1) 碳化钛:做刀具等。 (2) 碳化硼:它是金属陶瓷、轴承、车刀等的制作材料。 (3) 碳化硅:利用SiC具有导电性,可用以制造高温电炉用的电热材料及半导体材料。碳化硅的硬度高,耐磨性能好,研磨性能好,并有抗热冲击性,抗氧化等性能,是非常重要的研磨材料。还可用来作为火箱发动机尾喷管和燃烧室的材料,以及高温作业下的涡轮机主动轮、轴承和叶片等零件。 b、 氮化物 (1) 氮化硼:它的耐热性、耐热冲击和高温强度都很高,而且能加工成各种形状,因此被广泛用作各种熔融体的加工材料。氮化硼的粉末和制品有良好的润滑性,可作金属和陶瓷的填料,制成轴承。另外它是陶瓷材料中比重最小的材料,因此作飞行和结构材料是非常有利的。 (2) 氮化铝:它具有优良的电绝缘性和介电性。 (3) 氮化硅:它的制品能耐各种非金属溶液的侵蚀,可以用作坩锅、热电偶保护管、炉材、金属熔炼炉或热处理的内衬材料。它又是绝缘体和介电体,能应用于集成电路中,此外,氮化硅的硬度高,可以用作研磨材料,它的耐热冲击大,是制造火箭喷嘴和透平叶片的合适材料。 c、 硼化物 (1) 硼化锆:以硼化锆为基的耐火材料,可以抵抗融熔锡、铅、铜、铝等金属的侵蚀,所以可作为冶炼各种金属的铸模、坩埚、盘器等。ZrB12具有较好的热稳定性,用它制成的连续测温热电偶套管,可在熔融的铁水中使用10-15小时,在熔融的钢水中(1700℃)连续使用数小时,在熔融的黄铜和紫铜中使用100小时。 d、 硅化物 如二硅化钼,可以在空气中温度达1700℃时继续使用数千小时,因此在超音速飞机、火箭、导弹、原子能工业中都有广泛的用途
1、配料:将主要原材料瓷粉与相应的粘合剂、溶剂、添加剂混均,以备流延之用。
2、流延:将配料后获得的浆料通过流延机形成薄薄的一层膜,以备印刷之用。
3、印刷:在流延后的瓷膜上印刷上一层电极,也就是MLCC的内电极。
4、叠层:将印刷后的瓷膜按照预先的设计叠成不同层数的生坯。
5、层压:叠层后的生坯层与层之间结合还不够致密,所以通过层压将其压紧,不分层,形成一体。
6、切割:把层压后的大块生坯,按照不同的规格切割成小的生坯。
7、排胶:将切割后的生坯装成专用的钵内,然后放入烘箱内,用300度左右的温度来进行排胶,去除生坯内的有机物,以便下下步的烧结。
8、烧结:将排胶后的产品放入高温烧结炉内,设定曲线进行更高温度的烧结,使生坯烧结成瓷,形成具有一定强度及硬度的瓷体。
9、倒角:将烧结后的产品放入罐内,加一定比例的磨介、水等,进行研磨,倒去产品的棱角,以便产品的下一步封端。
10、封端:将烧结后的产品利用封端机在其两个端头形成一层外电极,并用低温烘干。
11、烧端:将封端后的产品放入烧端炉内高温烧渗外电极,形成具有良好导电性的外电极。
12、端处:烧端后的产品具有导电性,但还未具有良好的可焊性(可焊的除外),所以在其端头再电镀上一层NI和一层SN。
13、测试:将端处后的产品进行100%的测试分选,剔除不良。
14、外观:将测试后的产品进行外观分选,剔除测试合格,但外观不良的产品。
15、编带:将产品按照客户要求编成盘。
以上工序中,叠层印刷和烧结是特殊工序,流延、端处是关键工序。
Al2O3陶瓷:氧化铝含量高,结构比较致密,具有特殊的性能,故称为特种陶瓷。Al2O3陶瓷材料是以氧离子构成的密排六方结构,而铝离子填充于三分之二的八面体间隙中,这是与天然刚玉相同稳定的α- Al2O3结构,因此陶瓷具有高熔点、高硬度,具有优良的耐磨性能。陶瓷贴片硬度≥HRA85,仅次于金刚石的硬度,而且表面光滑摩擦系数小,耐磨性能十分理想,尤其是在高温氧化性介质或腐蚀介质中,陶瓷贴片的材料较之其它金属材料性能优越得多。
耐磨弯头陶瓷片
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