电子材料(陶瓷)工艺复习资料1.doc

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1、《电子材料工艺原理》复习大纲+考试资料绪论:陶瓷的概念与分类传统上，“陶瓷”是指所有以粘土为主要原料与其它天然矿物原料经过粉碎、混炼、成形、烧结等过程而制成的各种制品。现代陶瓷（广义的陶瓷）概念：用陶瓷生产方法制造的无机非金属固体材料和制品的通称。第一章电子陶瓷制备原理普通陶瓷日用陶瓷（包括艺术冻列陶瓷）z建筑卫生陶瓷化工陶磴电瓷化学瓷及其它H业卑陶宣1、电子陶瓷的概念电子陶瓷定义：应用于电了技术屮乞种功能陶瓷。电子陶瓷分类：根据电子陶瓷组成、结构的易调性和可靠性：可制备绝缘性、半导性、导电性和超导电性陶瓷。根据电子陶瓷的能就转换和耦合特性：可制备乐电、光电、热电、磁电和

2、铁电等陶瓷。根据对外场的嫩感效应：可制备热斂、气嫩、湿敢、压敏、光每攵等敢感陶瓷。2、电子陶瓷工艺过程电子陶瓷基本工艺一般包括如下过程：原料处理和加丁、电子瓷料合成、成型、烧结、表面加工等基本单兀操作。电子陶瓷的制备过程大致可分为原料准备、配料计算、粉料加工、成型、排胶、烧结、机械加工、表面金属化等基本工序。示例：PZT压电陶瓷基本工艺路线基本工艺流程3.电子陶瓷原料原料对电子陶瓷的性能至关重要，对于电子陶瓷的粉料，必须了解下列三方面情况：化学成分：包拆纯度、杂质的种类与含最、化学计最比。颗粒度：包括粉粒直径、粒度分布与颗粒外形等。结构：包括结晶形态、稳定度、裂纹与多孔性

3、等。其來源分为天然原料和化工原料。4、电子陶瓷原料的选择（1）在保证产品性能的前提下，尽最选择低纯度原料；（2）各种杂质及种类对产品的影响要具体分析。例1合成BaTiO3通常用BaCO^TiO,,按下列反应进行：BaCO3+TiO2=BaTiO3两种原料的用量均为lmoLBaCOs的分子tW=197.35,TiO.的分子量W=79.90,则原料的重量百分比为.・IAl■ni197.35汩礙希旷。。％“％（毗Q）79.90⑴両而丽冈。。％=29%⑺Q）5、电子陶瓷配料计算步骤：（1）列出产物和所用原料的化学分子式。（2）列出原料的摩尔质量和它在产品屮所含摩尔比。（3）相对重

4、量=摩尔比X摩尔质量。（4）而分含最分比）=相对垂量/总垂量。（5）实际投放最=（欲配MXH分含最）/原料纯度。6、粉料的制备为了改善材料的性能、降低烧成温度和提高烧成质量，粉料制备应以获得高纯、超细粉料为H的。粉料制备方法大致有：粉碎法（物理方法）（从大到小）合成法（化学方法）（从小到大）三大类。粉碎法：多采用机械加工法，将大块的原料粉碎成细小的微粒。7、原料粒度与粉碎粒度：指粉粒直径大小，作为陶瓷的粉料，其粒度通常在0.1〜50微米之间。一般而言，粉料的粒度越细，则其工艺性能越佳。粉碎：机械能转换为表面能的能量转化过程，即粉碎机械的动能或所做的机械功，通过粉料Z间的撞

5、击、磔压、摩擦，将粉料砸碎、破裂或牺去棱角等，使粉碎的比表面增加，因而表血自山能增加。几种典型的粉碎技术：球辭、振动辭、搅拌桥、砂擁、胶体擀、气流烯、高能球辭。原料按给定配比称量后、经混烧、干燥、加粘合剂、造粒制成符合成型工艺所要求的粉料。第二章电子陶瓷成型原理合成法粉体制备：超细粉料制备方法大致冇I占I相法、液相法和气相法二种。液相法包括：冷冻干燥法、共沉淀法、熔盐法、溶胶一凝胶法、水热法1、固相法是一种传统的制粉工艺，虽然有其固有的缺点,如能耗大、效率低、粉体不够细、易混入杂质等,山于该法制备的粉体颗粒无团聚、填充性好、成木低、产量大、制备工艺简单等优点，迄今仍是常用

6、的方法。固相法通常具有以下特点：（1）固相反应一燉包括物质在相界面上的反应和物质迁移两个过程。（2）一般需要在高温下进行。（3）整个固相反应速度山最慢的速度所控制。（4）固相反应的反应产物具阶段性：原料一最初产物一屮间产物一垠终产物。2、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，干冰和丙酗的冷冻槽一94.3°C）屮，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。冷冻干燥法通常具有以下特点：（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）111

7、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3、共沉淀法：把化学原料以溶液状态混合，并向溶液屮加入适当的沉淀剂（Oil：co/,sor,GOf-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來，或者在溶液中先反应沉淀出一种中间产物，再把它锻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+][0H-]MKsp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，