一种适合流延工艺的有机基陶瓷浆料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种陶瓷浆料，具体地涉及一种适合流延工艺的有机基陶瓷浆料。
【背景技术】
[0002]流延法是一种能形成薄片陶瓷基板的工艺。该工艺过程包括制浆、流延、脱脂与烧结。流延工艺包括注浆入槽、浆料从刮刀底部通过，用一种PET塑料膜传送到加热区干燥，然后制得流延片。流延片可用于制作多层结构的材料，其间可以有金属导体浆料的图案，以便实现低温共烧陶瓷(LTCC)。脱脂与烧结过程不必多言，主要是排除流延片中的有机物，并使得成型后的陶瓷粉进行致密烧结。
[0003]关键步骤是制得流动性好，浓度较高的陶瓷浆料。浆料分水基和有机基两大体系，由于水基尚有诸多缺点和技术难度，本发明人着重于有机基陶瓷浆料的制备，因此以下主要详述有机基陶瓷浆料的背景。所说的有机基陶瓷浆料一般包括陶瓷粉(含或不含添加剂)、有机溶剂，以及可溶于溶剂里的分散剂、粘结剂、增塑剂和消泡剂等。
[0004]陶瓷粉的种类和其他浆料组元的组合和成分是多种多样的，因此针对某一陶瓷体系的浆料的配方很容易形成各种具有不同效果的技术方案。
[0005]现将几个现有技术的技术介绍如下:
[0006]专利(CN102503444A)所公开的浆料配方是:瓷粉58?63% (wt.) 丁酮10?12% (wt.)，乙醇7?8%(wt.)，油酸甘油酯0.1?0.5% (Wt.)，液态粘结剂15?20%,邻苯二甲酸丁苄酯1.5?2重量％。
[0007]专利(CN1962545)提到了一种氮化硅陶瓷浆料。其中a -Si3N4晶须占I?6重量％，β -Si3N4晶须占18?25%，磷酸三丁酯0.8?6重量％，粘结剂(PVB) I?8%，增塑剂I?5% (PEG+甘油)和溶剂50?75% (酒精和丁酮混合物)。
[0008]专利(CN102584223A)中，该专利所用的陶瓷粉为0.1?I μ m粒径的含氯化钇的氯化锆(ZrO2 (3?8mol%Y203))，混合溶剂为乙醇和正丙醇(40?60:60?40)，粉和溶剂的比例是1:0.2?0.7，分散剂(蓖麻油)占干粉重的I?2重量％，粘结剂(PVB)占粉重的8?15重量％，塑化剂(邻苯二甲酸二丁酯)占干粉重的3?12重量％。
[0009]上述专利的流动性和烧结性有待进一步的提闻。
[0010]综上所述，本领域缺乏流动性和烧结性好的适合流延工艺的有机基陶瓷浆料。
【发明内容】
[0011]本发明的第一目的在于获得一种流动性和烧结性好的适合流延工艺的有机基陶瓷浆料组合物。
[0012]本发明的第二目的在于获得一种流动性和烧结性好的适合流延工艺的有机基陶瓷浆料。
[0013]本发明的第三目的在于获得一种流动性和烧结性好的适合流延工艺的有机基陶瓷浆料的制备方法。
[0014]本发明的第四目的在于获得一种流动性和烧结性好的适合流延工艺的有机基陶瓷浆料得到的流延片。
[0015]本发明的第五目的在于获得一种流动性和烧结性好的适合流延工艺的有机基陶瓷浆料组合物在制备流延片中作用。
[0016]本发明的第一方面提供一种符合流延工艺的陶瓷浆料组合物，所述组合物包括如下固相陶瓷料和液相部分:
[0017](a)固相陶瓷料为:
[0018]45?55重量份的氧化物陶瓷基料粉；
[0019](b)液相部分包括:
[0020]混合溶剂；醇类10?16重量份，酮类8?12重量份；
[0021]混合分散剂；1?2重量份；所述混合分散剂为植物油或/和动物油、丙三醇和三油酸甘油酯的混合物，其质量比为(I?1.2):(0.9?1.1):1 ；
[0022]粘结剂；2.5?13重量份
[0023]增塑剂；3?10重量份；所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯；和
[0024]消泡剂；0.4?I重量份。
[0025]在本发明的一个【具体实施方式】中，增塑剂优选3?5重量份。
[0026]在本发明的一个【具体实施方式】中，所述组合物由如下固相陶瓷料和液相部分组成:
[0027](a)固相陶瓷料为:
[0028]45?55重量份的氧化物陶瓷基料粉；
[0029](b)液相部分包括:
[0030]混合溶剂；醇类10?16重量份，酮类8?12重量份；
[0031]混合分散剂；1?2重量份；所述混合分散剂为植物油或/和动物油、丙三醇和三油酸甘油酯的混合物，其质量比为(I?1.2):(0.9?1.1):1 ；
[0032]粘结剂；2.5?13重量份
[0033]增塑剂；3?10重量份；所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯；和
[0034]消泡剂；0.4?I重量份。
[0035]在本发明的一个【具体实施方式】中，所述组合物还包括(C)O?20重量份的氧化物添加剂或烧结助剂；
[0036]所述(a)固相陶瓷料、(b)液相部分、(C)所述氧化物添加剂或烧结助剂构成适合于流延的有机基陶瓷浆料。
[0037]在本发明的一个【具体实施方式】中，所述氧化物陶瓷基料粉含有氧化硅陶瓷基料粉、或含有经过氧化处理的氮化硅粉料、或还含有易烧结介质玻璃粉或/和低熔点氧化物。
[0038]优选的，所述氧化物陶瓷料粉的密度在2?3g/cm3之间；更优选2?2.5g/cm3之间。
[0039]优选的，所述氧化物陶瓷料粉的粒径在0.5?4 μ m之间；优选0.5?2 μ m之间。
[0040]优选的，所述低熔点氧化物为氧化铋。
[0041]在本发明的一个【具体实施方式】中，所述氧化物陶瓷基料粉包括熔融石英粉、非晶二氧化硅粉、由氮化硅粉氧化而成的二氧化硅或其组合。
[0042]在本发明的一个【具体实施方式】中，所述醇类为乙醇，所述酮类为丁酮，所述植物油为蓖麻油，所述动物油为鱼油。
[0043]在本发明的一个【具体实施方式】中，所述粘结剂为PVB。
[0044]在本发明的一个【具体实施方式】中，所述消泡剂为磷酸三丁酯。
[0045]本发明的第二方面提供一种本发明所述的符合流延工艺的陶瓷浆料组合物获得的陶瓷浆料。
[0046]本发明的第三方面提供一种本发明所述的陶瓷浆料的制备方法，包括如下步骤:
[0047]提供本发明所述的固相陶瓷料和液相组分；
[0048]其中所述混合溶剂与混合分散剂进行预混获得预混液；
[0049]所述预混液与所述固相陶瓷料混合，球磨后获得预混浆料；
[0050]所述预混浆料与粘结剂混合，获得二级浆料；
[0051]所述二级浆料与所述增塑剂、消泡剂混合，获得流延浆料。
[0052]当所述陶瓷浆料组合物还含有组分(C)适量的氧化物添加剂或烧结助剂时，所述组分(C)可加入所述预混液中。具体例如(但不限于此):将购买的氧化物粉和添加剂(如玻璃粉或其他助烧剂)，用球磨机球磨20?40个小时，用网筛分离水性浆料(水+粉)，烘干衆料制得颗粒度0.5?4 μ m的和混合均勻的混合粉料。
[0053]本发明的第四方面提供一种所述的符合流延工艺的陶瓷浆料获得的流延片。
[0054]本发明的第五方面提供一种所述的陶瓷浆料组合物在流延工艺的应用。
[0055]优选的，所述分散剂、溶剂与陶瓷料粉的比例是:使得所述氧化物陶瓷基料粉与其他组分混合后，固相含量保持在35?55体积％ ;优选45?55体积％。
[0056]优选的，所述分散剂、溶剂与陶瓷料粉的比例是:使得所述氧化物陶瓷基料粉与其他组分混合后，固相含量保持在35?55体积％ ;优选45?55体积％。
【附图说明】
[0057]图1为本发明的一个实施例的流程工艺示意图。
【具体实施方式】
[0058]本发明人经过广泛而深入的研究，通过改进制备工艺，发现醇类-酮类(特别是酒精-丁酮)、分散剂、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯的特定组合在氧化物浆料中的作用；发现获得了流动性和烧结性好的适合流延工艺的有机基陶瓷浆料。在此基础上完成了本发明。
[0059]本发明中，术语“含有”或“包括”表示各种成分可一起应用于本发明的混合物或组合物中。因此，术语“主要由...组成”和“由...组成”包含在术语“含有”或“包括”中。
[0060]以下对本发明的各个方面进行详述:
[0061]鉬合物
[0062]在本发明的第一方面，提供了一种符合流延工艺的陶瓷浆料组合物，其特点在于:所述组合物包括如下固相陶瓷料和液相组分:
[0063]固相陶瓷料为:
[0064]45?55重量份的氧化物陶瓷基料粉；
[0065]液相部分包括:
[0066]混合溶剂；醇类10?16重量份，酮类8?12重量份；
[0067]混合分散剂；1?2重量份；所述混合分散剂为植物油或/和动物油、丙三醇和三油酸甘油酯的混合物，其质量比为(I?1.2):(0.9?1.1):1 ；
[0068]粘结剂；2.5?13重量份；
[0069]增塑剂；3?10重量份；所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯；和
[0070]消泡剂；0.4?I重量份。
[0071]本发明的组合可获得均匀稳定和稳定性良好的有机基陶瓷浆料。
[0072]本发明与专利CN102503444A的浆料组成不同；因此