一种叠层共烧的陶瓷加热体的制备工艺的制作方法_2

文档序号:8537624阅读:来源:国知局
点,利于高温烧结。
[0017] 蓖麻油为无色或微带黄色的澄清黏稠液体,气味淡而后微辛,蓖麻油在乙醇中易 溶,与无水乙醇、氯仿、乙醚或冰醋酸能任意混合;相对密度(d20°C 4°C) :0. 9550-0. 9700, 折光指数(n20°CD) :1.4765-1. 4819,粘度(E020°C)大于 14,凝固点(°C):-10,燃点(°C): 322,碘值&碘/10(^油):82-86,皂化值(11^1(0!1/^油) :176-187,硫氰值:81-82,总脂肪酸 含量(%)约96,脂肪酸平均分子量为290-300。蓖麻油对硝酸纤维素、乙基纤维素、乙酸丁 酸纤维素、聚酰胺、丁化三聚氰胺(或者尿素)甲醛树脂、松香、虫胶等具有良好的相溶性, 作为触变剂能增加电阻浆料的粘度,并使其具有触变性。
[0018] 乙基纤维素又称纤维素乙醚,其软化点为135~155°C,熔点为165~185°C,假比重 0. 3~0. 4克/立方厘米,相对密度I. 07~1. 18克/立方厘米,其可溶于较多有机溶剂,在电阻 浆料中起增稠剂的作用。
[0019] 卵磷脂属于一种混合物,是存在于动植物组织以及卵黄之中的一组黄褐色的油脂 性物质,其构成成分包括磷酸、胆碱、脂肪酸、甘油、糖脂、甘油三酸酯以及磷脂(如磷脂酰胆 碱、磷脂酰乙醇胺和磷脂酰肌醇),卵磷脂在水中的溶解度较低。在水溶液中,根据不同的水 合(hydration,水化)和温度条件,其磷脂可以形成脂质体、脂质双分子层、微团(micelles) 或板层状结构,因此卵磷脂为一种具有两性(amphoteric)特征的表面活性剂。
[0020] 司班85的分子式为C6tlHltl8O8,其分子量为957. 51,其琥珀色油状液体,有脂肪气 味,溶于二甲苯、矿物油、棉子油和丙酮,相对密度为0. 92~0. 98,熔点为KTC,亲水亲油值 (HLB)为1.8,黏度约200mPa*s (25°C)。司班85具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面 能定向排列,能在液体表面形成单分子层,并显著地降低两种液体间界面张力,并能使表面 张力显著下降。
[0021] 优选的,步骤e中的电阻浆料由以下质量百分比的原料组成: 固相物 75-85% 载体 15-25% ; 其中,固相物由以下质量百分比的原料组成: 导电相 70-90% 玻璃相 10-30% ; 导电相为钨、锰、钥中的一种或几种的混合物; 玻璃相由以下质量百分比的原料组成: Si3N4 75-90% MgO 4-8% Y2O3 2-4% Al2O3 2-4% SiO2 2-4% La2O3 2_4% BN 2-4% ; 其中,载体由以下质量百分比的原料组成: 松油醇 60-70% 柠檬酸三丁酯 12-25% 丁基卡必醇醋酸脂 12-25% 菌麻油 0. 5-1. 5% 乙基纤维素 4-8% 卵磷脂 0. 5-1. 2% 司班 85 1-2.5%。
[0022] 更为优选的,步骤e中的电阻浆料由以下质量百分比的原料组成: 固相物 80% 载体 20% ; 其中,固相物由以下质量百分比的原料组成: 导电相 80% 玻璃相 20% ; 导电相为钨、锰、钥中的一种或几种的混合物; 玻璃相由以下质量百分比的原料组成: Si3N4 80% MgO 7% Y2O3 3% Al2O3 2% SiO2 3% La2O3 2% BN 3% ; 其中,载体由以下质量百分比的原料组成: 松油醇 65% 柠檬酸三丁酯 14% 丁基卡必醇醋酸脂 12% 蓖麻油 1% 乙基纤维素 5% 卵磷脂 1% 司班85 2%〇
[0023] 其中,制得的陶瓷加热体呈平板状、圆棒状、圆管状中的一种,圆棒状或圆管状陶 瓷加热体由平板状陶瓷加热体卷制而成。
[0024] 本发明的有益效果为:本发明的叠层共烧的陶瓷加热体的制备工艺依序通过混 料、球磨、滤干、成型与干燥、印刷、叠压、烧结和接电极工序,整个制造工艺简单,采用隧道 窑结合还原性烧结气氛在常压烧结坯体,利于连续生产、生产效率高,且烧结为液相烧结, 烧结温度低,生产成本低,利于实现规模化生产;而且,本发明的陶瓷加热体的发热层为由 电阻浆料印刷而成的发热线路,陶瓷基片叠压而成的坯体中,发热层的位置居中,散热均 匀,内部结合致密,使用寿命长。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
[0026] 实施例1。
[0027] 本实施例的一种叠层共烧的陶瓷加热体的制备工艺,它包括以下工艺步骤: a、 混料:按质量百分比称取65%的Si3N4、10%的Mg0、5%的Y20 3、5%的Al203、5%的Si02、 5%的La 203、5%的BN并混合搅拌均匀,制成陶瓷基片粉料; b、 球磨:将步骤a制得的陶瓷基片粉料加入研磨球、溶剂和胶粘剂并放入球磨罐中进 行湿法球磨,湿法球磨的时间为8h ; c、 脱泡:将步骤b中湿法球磨后的混合料在真空条件下进行脱泡; d、 成型与干燥:将步骤c中的混合料用流延机流延制成陶瓷基片或者使用轧膜设备轧 制成陶瓷基片,并将陶瓷基片进行干燥; e、 印刷:通过丝网印刷工艺将电阻浆料印刷经步骤d中干燥后的陶瓷基片表面,电阻 浆料在陶瓷基片的表面形成往复回折结构的发热线路;电阻浆料由质量百分比为70%的固 相物和30%的载体组成;固相物由质量百分比为60%的钨和40%的玻璃相组成;玻璃相由 65% 的 Si3N4、10% 的 MgO、5% 的 Y203、5% 的 Al203、5% 的 Si02、5% 的 La203、5% 的 BN 混合搅拌均 匀而成;载体由质量百分比为50%的松油醇、30%的柠檬酸三丁酯、30%的丁基卡必醇醋酸 月旨、2%的蓖麻油、10%的乙基纤维素、1. 5%的卵磷脂、3%的司班85组成; f、 叠压:将一片步骤d制得的陶瓷基片与一片步骤e印刷有发热线路的陶瓷基片叠压 制成坯体; g、 烧结:将步骤f制得的坯体置于石墨坩埚或钥坩埚中,并埋入隔离粉,埋烧的隔离 粉为Si3N4和BN的混合物,接着用箱式炉或隧道窑将埋于隔离粉中的坯体在常压下进行烧 结,隧道窑分为依次连接的排胶区、烧结区和冷却区,排胶区、烧结区和冷却区的温度分别 为3001:、16001:、251:,坯体分别在排胶区、烧结区和冷却区的烧结时间为311、111、811,烧结 气氛为氮气和氢气混合气体,氢气在混合气体中的体积百分比为1%,氮气在混合气体中的 体积百分比为99%,控制混合气体中水蒸汽的露点温度低于50°C,坯体烧结制得陶瓷加热 体半成品; K接电极:将陶瓷加热体半成品的两端或者侧部进行表面镀镍处理,再于镀镍处理后 的部位进行钎焊引出电极,制得陶瓷加热体成品。
[0028] 实施例2。
[0029] 本实施例的一种叠层共烧的陶瓷加热体的制备工艺,它包括以下工艺步骤: a、 混料:按质量百分比称取 98% 的 Si3N4、0. 5% 的 Mg0、0. 5% 的 Y203、0. 2% 的 A1203、0. 3% 的Si02、0. 2%的La203、0. 3%的BN并混合搅拌均匀,制成陶瓷基片粉料; b、 球磨:将步骤a制得的陶瓷基片粉料加入研磨球、溶剂和胶粘剂并放入球磨罐中进 行湿法球磨,湿法球磨的时间为Ilh ; c、 脱泡:将步骤b中湿法球磨后的混合料在真空条件下进行脱泡; d、 成型与干燥:将步骤c中的混合料用流延机流延制成陶瓷基片或者使用轧膜设备轧 制成陶瓷基片,并将陶瓷基片进行干燥; e、 印刷:通过丝网印刷工艺将电阻浆料印刷经步骤d中干燥后的陶瓷基片表面,电阻 浆料在陶瓷基片的表面形成往复回折结构的发热线路;电阻浆料由质量百分比为90%的固 相物和10%的载体组成;固相物由质量百分比为99%的锰和1%的玻璃相组成;玻璃相由98% 的 Si3N4、0. 5% 的 Mg0、0. 5% 的 Υ203、0· 2% 的 Α1203、0· 3% 的 Si02、0. 2% 的 La203、0. 3% 的 BN 混 合搅拌均匀而成;载体由质量百分比为80%的松油醇、8%的柠檬酸三丁酯、8%的丁基卡必醇 醋酸脂、0. 2%的蓖麻油、3%的乙基纤维素、0. 3%的卵磷脂、0. 5%的司班85组成; f、 叠压:将一片步骤d制得的陶瓷基片与一片步骤e印刷有发热线路的陶瓷基片叠压
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