《电子陶瓷工艺原理》PPT课件

《《电子陶瓷工艺原理》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1电子陶瓷第三章电子陶瓷工艺原理2第三章电子陶瓷工艺原理一电子陶瓷工艺概述二电子陶瓷原料与粉碎三电子瓷料合成原理四电子陶瓷成型原理五电子陶瓷烧结原理六电子陶瓷表面加工3冷冻干燥法共沉淀法熔盐法溶胶－凝胶法水热法三电子瓷料合成原理1固相煅烧法2液相法4三电子瓷料合成原理1固相煅烧法(传统工艺)：其目的是经过一次或多次高温煅烧作用，使各氧化物原料之间产生必要的预反应，形成所需晶相，以保证最终产品的质量。如：BaCO3+TiO22Pb3O4+6ZrO2ZnO+Nb2O5BaTiO3+CO26PbZrO3+O2ZnNb2O65三电子瓷料

2、合成原理1固相煅烧法(传统工艺)：优点：工艺简单，成本低廉缺点：①由于固相反应在粒子界面上进行，常出现反应不完全和成分不均匀的情况；②固相掺杂很难均匀一致，尤其微量掺杂，不可能达到完全均匀。固相煅烧合成陶瓷粉体6三电子瓷料合成原理2液相法冷冻干燥法：将金属盐水溶液滴入或喷入冷冻剂（低温有机或无机液体，如，干冰和丙酮的冷冻槽－94.3℃）中，使液滴瞬时冷冻结冰，然后在低温低压条件下干燥，使冰升华脱水，得到疏松的、保持液滴形状的盐粒子，将其加热分解可制得均匀的复合氧化物微粉。关键步骤：升华在较低温度下进行，避免融化产生液相7三电子瓷

3、料合成原理2液相法冷冻干燥法：优点：①通过溶液状态的均匀混合，容易制得许多成份复杂的混合原料②由于冷冻液滴是分离的，所以得到粉料颗粒具有很好的分散性③可以制得圆形或近圆形的多孔，松散球粒，活性高8三电子瓷料合成原理2液相法冷冻干燥法：示例：YBa2Cu3O9-δ超导陶瓷粉体合成按照Ba,Y,Cu的化学计量比将Ba(NO3)2、Y(NO3)2及Cu(NO3)2配制成水溶液，然后利用喷雾器将其直接分散于液氮中冷冻，待冷冻物与液氮分离后放于真空干燥器中升华，干燥粉末转化为复合氧化物，最后在700℃煅烧５h，制得正交晶系、平均粒径30n

4、m的球形YBa2Cu3O9-δ粉体。冷冻干燥装置9三电子瓷料合成原理2液相法共沉淀法：把化学原料以溶液状态混合，并向溶液中加入适当的沉淀剂（OH-1,CO32-,SO42-,C2O42-等），使溶液中已经混合均匀的各个组分按化学计量比共同沉淀出来，或者在溶液中先反应沉淀出一种中间产物，再把它煅烧分解制备出微细粉料。关键步骤：如何使组成材料的多种离子同时沉淀基于溶度积(Ksp)，控制PH。当一个体系满足[M+][OH-]≥Ksp时，开始形成微核。当微核长到某一临界尺寸，形成沉淀。优点：方法简单，得到粉体性能优良，广泛采用缺点：过程

5、复杂，颗粒的成核，生长不易控制10三电子瓷料合成原理2液相法共沉淀法：示例：BaTiO3纳米粉体合成1BaCl2+TiCl4+H2C2O4→BaTiO(C2O4)2·4H2O(单相沉淀)BaTiO(C2O4)2·4H2O→BaTiO32BaCl2+TiCl4+(NH4)2CO3+NH3·H2O→BaCO3+Ti(OH)4(混合物共沉淀)+NH4ClBaCO3+Ti(OH)4→BaTiO3共沉淀装置11三电子瓷料合成原理2液相法熔盐法：将反应物与熔盐（KCl,NaCl等）按照一定的比例配置，混合均匀后加热使之熔化，反应物在熔盐体系

6、下进行反应生成产物，冷却至室温后，以去离子水清洗除掉熔盐得到纯净的反应产物。原理：熔盐起熔剂和反应介质作用，反应成分在液相中以离子形式存在，流动性强，扩散速率显著提高。优点：方法简单，合成温度较固相法低缺点：熔盐较难洗净12三电子瓷料合成原理2液相法熔盐法：示例1：KNbO3压电陶瓷粉体合成K2CO3(inmelts)+Nb2O5(inmelts)→KNbO3(800℃)Melts:KCl(melting770℃)GeHY,et.al.,ChemCommun,2008,41:5137-513913三电子瓷料合成原理2液相法熔盐法

7、：示例2：ZnTiO3介电陶瓷粉体合成ZnO(inmelts)+TiO2(inmelts)→ZnTiO3(800℃)Melts:50mol%NaCl-50mol%KCl(melting670℃)XingXR,et.al.,JAmCeramSoc,2006,89:1150-1152三电子瓷料合成原理2液相法溶胶－凝胶法：将金属醇盐或无机盐经水解直接形成溶胶或经解凝形成溶胶，然后使溶胶聚合凝胶化，再将凝胶干燥、焙烧去除有机成分，最后得到微细粉料。关键步骤：制备均匀溶胶优点：化学均匀性好，合成温度低缺点：醇盐成本高，工艺难控制14溶胶

8、合成三电子瓷料合成原理2液相法溶胶－凝胶法：工艺路线溶液溶胶凝胶水解缩聚干燥热处理溶胶－凝胶法机制图15干凝胶目标粉体易团聚三电子瓷料合成原理2液相法溶胶－凝胶法：示例1:(K0.5Bi0.5)TiO3铁电陶瓷粉体合成原料:Bi(NO3)3·5H2O,KNO3,