电子陶瓷实用工艺原理复习重点整理.doc

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1、一、瓷绪论1、广义瓷定义：采用原料粉碎—浆料（泥料）制备—坯体成型—高温烧结，这一工艺制备过程所制备的产品，称为瓷。2、新型瓷定义：采用人工精制的无机粉末为原料，通过结构上的设计，精确的化学计量、合适的成型方法和烧成制度而达到特定的性能，经过加工处理使之符合要求尺寸精度的无机非金属材料制品。3、新型瓷与传统瓷的区别4、新型瓷的特性与应用(1)高度绝缘性和良好的导热性(2)铁电性、压电性和热释电性(3)半导性或敏感性二、电子瓷瓷料制备原理1、原料评价：化学成份、结构、颗粒度、形貌四个方面。工业纯（IR）IndustrialReag

2、ent98.0%化学纯（CP）ChemicalPurity99.0%分析纯（AR）AnalyticalReagent99.5%光谱纯（GR）GuaranteedReagent99.9%电子级原料专用2、电子瓷原料的选择（1）、在保证产品性能的前提下，尽量选择低纯度原料；主晶相原料一般采用化学纯（CP99%）或电子级粉料掺杂原料则应采用光谱纯（GR99.9%）。（2）、各种杂质及种类对产品的影响要具体分析。利：能对影响产品的不利因素进行克制，能与产品的某成份形成共熔物或固溶体从而促进烧结，降低烧结温度，使瓷件致密。害：产生各种不必

3、要的晶相及晶格缺陷，影响产品性能。3、原料的颗粒度要求：愈细愈好，在10μm以下（称细粉）。有利于各组份混合均匀，提高坯体的成型密度，提高粉料活性，降低烧成温度。4、原料的粉碎方法及原理粉碎方法：用机械装置对原料进行撞击、碾压、磨擦使原料破碎圆滑。粉碎原理：机械能转换为粉料的表面能和缺陷能，能量转换过程。4、球磨效率影响因素及优缺点、粉碎程度1－转速太快贴壁，太慢沉底。2－磨球形状球间点接触，柱间线接触。3－筒体直径常用滚筒式球磨机的直径围一般在100cm～200cm之间。4－磨球与衬的质料氧化铝（Al2O3）、氧化锆（ZrO2

4、）、玛瑙（SiO2）、氧化锆增韧氧化铝、钢球。5－球磨时间一般为24～48小时，时间长杂质混入较多。6－料、球和水的配比料/球/水=1/1/(0.6～1)体积比。优—设备简单，混合料均匀，粒形好（圆形）。缺—研磨体在有限高度泻落或抛落，产生撞击力和磨剥力，作用强度较弱；筒体转速受临界转速限制，即碾磨能力也受到限制；不起粉碎作用的惰性区较广，间歇作业。粉碎程度：粗磨：50～10μm细磨：10～2μm超细磨：<2μm5、振磨效率影响因素及优缺点、粉碎程度影响振磨效率的主要因素有球质量、振磨振动频率及振动幅度。（均正相关）优—粉料在单

5、位时间受研磨体的冲击与研磨作用次数极大，其作用次数成千倍于球磨机，因此粉碎效率很高。粉碎粒度细，混入杂质较少。一方面粉碎是靠疲劳破坏而粉碎，另一方面由于研磨效率高，所用时间短，因此减少了混入杂质的可能性。缺—粒形较差，呈棱角，混合效果及均匀度较球磨差。振动噪音大，机械零件易疲劳而损坏，装料尺寸应小于250μm（60目筛）。粉碎程度：当进料尺寸不大于250μm，则成品料平均细度可达2～5μm。4、砂磨效率影响因素及优缺点、粉碎程度砂磨主要以剪切、滚碾磨擦为主，故中轴转速、磨体直径（指球形）及数量对砂磨效率具有重要影响。优—研磨时间

6、短，效率高，是滚筒式球磨机的十倍。粒径细，分布均匀，研磨粒径可达0.5μm。对环境污染小，基本没有粉尘，连续进料出料，便于自动化大批量粉碎。缺—进料要求细。5、气流磨优缺点、粉碎程度优—干磨式粉碎，粉碎平均粒径大约1μm，粒度分布狭窄陡直。产量大、效率高，机械磨损少，很适合对坚硬物料（莫氏硬度9.5）的加工。缺—粉尘多、噪音较大，对环境有污染。6、研磨粉料饱和极限及助磨剂原理极限：电子瓷粉料通常都是无机氧化物或含氧的酸、碱性盐类，属离子晶体，破碎后小粒的外层都带有电荷，即破碎后粉粒表面均带有电荷。还有些颗粒在粉碎过程中获得能量被

7、极化而产生电偶极矩，它们依赖极化作用力而聚合。同时粉料研磨达到一定细度后，其表面增大，活性增强，表面吸附力也加大，表面吸附力增加到一定程度也导致粉粒的聚合。助磨剂：一般都是呈酸性或碱性的有机液体，且为极性基团(官能团)的极性分子。（类似肥皂机理）①分散作用②润滑作用③劈裂作用三、电子瓷的成型1、成型概念：由坯料（泥料）加工成坯体的工序称为成型。典型成型方法：干压（片状）、挤压（圆柱、圆筒状）、轨膜（薄片状）、注浆、热压铸、车坯（较为复杂的形状）、流延、印刷（膜状）。2、干压：将造好粒的料（坯料）装入钢模中施以压力，同时排出气体，

8、通过粘合剂的作用，粉粒变形相互接触相嵌，达到预期的几何形状和密度。接触情况有球形接触和尖顶接触。加压前期是粉粒填充堆积空隙，加压后期是刚性碎片填隙、塑性形变填隙。优点—工艺简单、操作方便，只要有合适的模具和压床就可进行小批量试制，周期短、工效高，容易实行机械自动