1.一种低温烧结氧化铝陶瓷膜的制备方法,其特征在于:原料包括α‑Al2O3粉、烧结助剂、塑化剂、造孔剂、增塑剂、润滑剂、黏合剂、分散剂和溶剂;
烧结助剂是由高岭土、氧化镁、碳酸钙、硅微粉、高硼硅玻璃粉和水玻璃构成,按照质量百分比为(30wt% 40wt%):(15wt% 25wt%):(5wt% 15wt%):(15wt% 25wt%):(5wt% 15wt%):~ ~ ~ ~ ~
(1wt% 10wt%)混合,各组分质量百分比之和为100%;
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塑化剂是由易溶于水的甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、或聚乙烯醇中的一种或一种以上构成;
造孔剂是由淀粉、石墨、竹粉、或纤维素中的一种或一种以上构成;
增塑剂是由甘油、聚乙二醇、聚乙烯醇、或聚丙烯酸中的一种或一种以上构成;
润滑剂是由油酸、桐油、硬脂酸铝、或石墨中的一种或一种以上构成;
黏合剂是由甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、或聚乙烯醇中的一种或一种以上构成;
分散剂是由聚丙烯酸、聚丙烯酸胺、聚丙烯酸钠、多聚磷酸、硬脂酸钾、或柠檬酸铵中的一种或一种以上构成;
溶剂是由水、乙醇或水和乙醇形成的混合物中的一种或一种以上构成;
具体制备步骤如下:
(1)基材制备
将粒径范围是1~50μm的α‑Al2O3粉、烧结助剂、塑化剂、造孔剂、增塑剂、润滑剂和溶剂,按照质量百分比为(95wt% 75wt%):(25wt% 5wt%):(1wt% 10wt%):(1wt% 10wt%):(0.5wt%~ ~ ~ ~ ~
5wt%):(1wt% 10wt%):(10wt% 30wt%)混合;除溶剂外,各组分质量百分比之和为100%;然后~ ~进行混合、捏合、练泥、挤出、烘干和烧结处理,即可得到低温烧结氧化铝陶瓷基材;
基材制备过程中混合、捏合、练泥、挤出、烘干和烧结,在强力混料机运行过程中按照如下顺序和操作添加各种原料:氧化铝粉、塑化剂、已经按比例混合好的烧结助剂、造孔剂、溶解增塑剂的溶剂和润滑剂;
每添加一种原料,都需要混合1 10min,混料过程中温度不超过34℃;
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然后在捏合机中捏合10 60min,捏合过程中温度也不超过34℃;
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在带冷却水的粗练泥机上练泥1 3遍后,真空度不小于‑0.095MPa下练泥一遍;
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在温度是20 25℃和湿度是50 80%下陈腐12 72h;根据设计要求挤出成型,加工单通道~ ~ ~管式、多通道平板式和多通道管式的氧化铝基材;挤出机的真空度在‑0.095MPa以上,挤出速度是0.1 5m/min,挤出压力是1 10MPa下挤出成型;
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然后再转运到鼓风干燥箱中,在50 120℃下烘干1 24h;将烘干的素坯转运到高温电阻~ ~炉、燃气梭式或抽屉式窑炉和燃气隧道窑炉中的一种,空气气氛下脱胶和烧成;
(2)膜层制备
将粒径范围是0.1~0.5μm的α‑Al2O3粉、烧结助剂、黏合剂、分散剂和溶剂按照质量百分比(50wt%‑10wt%):(0.1wt%‑5wt%):(0.1wt%‑5wt%):(0.1wt%‑2wt%):(50wt%‑90wt%)混合,各组分质量百分比之和为100%;烧结助剂与步骤(1)相同;将上述原料按比例混合均匀后并球磨1 12h,得到分散均匀和流延性好的浆料;然后进行涂覆、烘干和烧结处理,即可得到低~温烧结氧化铝陶瓷膜;
膜层制备过程中涂覆、烘干和烧结,采用喷涂或浸涂工艺将配制好的浆料均匀涂覆在步骤(1)制备的基材上,并转运至箱式微波干燥器中,微波功率是300 850W,微波时间是0.2~
1h,
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或转运至鼓风干燥箱中,在80 120℃下烘干1 4h;然后转运到高温电阻炉、燃气梭式或~ ~抽屉式窑炉和燃气隧道窑炉中的一种,空气气氛下烧结;
烧结制度控制如下:从室温 150℃,升温速率为10 30℃/min;从150 550℃,升温速率~ ~ ~为20 50℃/min;550 600℃,升温速率为5 10℃/min,保温1 3h;400 膜层烧成温度,升温速~ ~ ~ ~ ~率为20 50℃/min;烧成温度范围1000 1200℃,保温1 3h;然后自然降温至室温。
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2.根据权利要求1所述的一种低温烧结氧化铝陶瓷膜的制备方法,其特征在于:挤出成型后,切割成所需长度后转运到连续微波中快速定型,每个箱体的功率在300 850W范围内~调节,传送带速度是0.5 5m/min。
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3.根据权利要求1所述的一种低温烧结氧化铝陶瓷膜的制备方法,其特征在于:挤出成型的模具是单通道管式、多通道平板式和多通道管式中的一种。