一种氧化钇陶瓷的高温金属化工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种氧化钇陶瓷的高温金属化工艺，采用活化钼锰法高温金属化工艺对氧化钇陶瓷进行高温金属化，包括以下具体步骤：制备钼锰膏剂、制备金属化涂层、钼锰金属化层的烧成、电镀镍。通过上述方式，本发明得氧化钇陶瓷的高温金属化工艺，采用活化钼锰法对氧化钇陶瓷进行高温金属化，生产设备比真空磁控溅射要求低且设备价格也低，同时由于采用丝网印刷涂覆和连续式气氛保护隧道窑进行金属化，可以采用自动化生产，便于大规模连续生产，由于活化钼锰法的工艺特点，其烧结后形成的钼层和陶瓷结合强度高。
【专利说明】
一种氧化钇陶瓷的高温金属化工艺
技术领域
[0001]本发明涉及氧化钇陶瓷器件领域，尤其涉及一种适合于氧化钇陶瓷金属化的制备工艺。【背景技术】
[0002]目前国内尚未有氧化钇陶瓷的高温金属化工艺报道，也未发现有相关专利技术公开报道。国内当前用于氧化钇陶瓷的金属化工艺主要是先用真空磁控溅射工艺在氧化钇陶瓷表面附着一层金属镀膜层，然后再通过电镀的方式在镀膜层表面镀上一定厚度的镍层。 以此达到氧化钇陶瓷金属化的目的。
[0003]由于需要使用专用真空磁控溅射设备，设备复杂技术要求高，且不利于连续大批量生产。镀膜层和氧化钇陶瓷的结合强度较低。总之，上述工艺生产的氧化钇陶瓷金属化产品价格尚昂，且可靠性不尚。
【发明内容】
[0004]本发明主要解决的技术问题是提供一种氧化钇陶瓷的高温金属化工艺，采用活化钼锰法对氧化钇陶瓷进行高温金属化，生产设备比真空磁控溅射要求低且设备价格也低， 同时由于采用丝网印刷涂覆和连续式气氛保护隧道窑进行金属化，可以采用自动化生产， 便于大规模连续生产，由于活化钼锰法的工艺特点，其烧结后形成的钼层和陶瓷结合强度尚。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供了一种氧化钇陶瓷的高温金属化工艺，采用活化钼锰法高温金属化工艺对氧化钇陶瓷进行高温金属化，包括以下具体步骤:步骤1、制备钼锰膏剂，制备成粘度为10000-200000cp/25°C的钼锰金属化膏剂；步骤2、制备金属化涂层，采用丝网印刷的方式，通过100目到400目的丝网将钼锰膏剂涂覆到氧化钇陶瓷表面，印刷好的氧化钇陶瓷经过100_150°C烘干，在氧化钇陶瓷表面形成厚度10-1 OOum的金属化涂层；步骤3、钼锰金属化层的烧成，印刷烘干后的氧化钇陶瓷，放置到1300-1600°C的氢气保护气氛炉中进行高温烧结，使钼锰层烧结到氧化钇陶瓷表面；步骤4、电镀镍，将钼锰层烧结好的氧化钇陶瓷，通过挂镀或滚镀的方式在钼锰层表面镀上一层镍层。
[0006]在本发明一个较佳实施例中，所述的钼锰膏剂的重量百分比配方组成如下:金属相组成:钼粉30-90%;玻璃相组成:锰粉0-30%、二氧化硅0-20%、氧化铝0-20%、氧化钙0-5%、氧化钇0-20%、氧化铌:0-20%;有机粘结剂:金属相和玻璃相合计重量5-30%的乙基纤维素和松油醇混合溶液。
[0007]在本发明一个较佳实施例中，所述的镍层的厚度为l-5um。
[0008]本发明的有益效果是:本发明的氧化钇陶瓷的高温金属化工艺，采用活化钼锰法对氧化钇陶瓷进行高温金属化，生产设备比真空磁控溅射要求低且设备价格也低，同时由于采用丝网印刷涂覆和连续式气氛保护隧道窑进行金属化，可以采用自动化生产，便于大规模连续生产，由于活化钼锰法的工艺特点，其烧结后形成的钼层和陶瓷结合强度高。【附图说明】
[0009]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中:图1是本发明氧化钇陶瓷的高温金属化工艺的一较佳实施例的流程图。【具体实施方式】
[0010]下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0011]透明氧化钇陶瓷是以三氧化二钇为主晶相的透明多晶体。其透光性能好，在远红外区有80%左右的透过率。电绝缘性能良好。主要用于制作红外导弹的窗口、整流罩、天线罩，微波设备基板，绝缘支架，红外发生器外壳，红外透镜和高温窗等。[0〇12]如图1所示，本发明实施例包括:一种氧化钇陶瓷的高温金属化工艺，采用活化钼锰法高温金属化工艺对氧化钇陶瓷进行高温金属化，包括以下具体步骤:步骤1、制备钼锰膏剂，制备成粘度为10000-200000cp/25°C的钼锰金属化膏剂；步骤2、制备金属化涂层，采用丝网印刷的方式，通过100目到400目的丝网将钼锰膏剂涂覆到氧化钇陶瓷表面，印刷好的氧化钇陶瓷经过100_150°C烘干，在氧化钇陶瓷表面形成厚度10-1 OOum的金属化涂层；步骤3、钼锰金属化层的烧成，印刷烘干后的氧化钇陶瓷，放置到1300-1600°C的氢气保护气氛炉中进行高温烧结，使钼锰层烧结到氧化钇陶瓷表面；步骤4、电镀镍，将钼锰层烧结好的氧化钇陶瓷，通过挂镀或滚镀的方式在钼锰层表面镀上一层镍层。[0〇13]上述中，所述的镍层的厚度为l-5um〇
[0014]本发明是采用活化钼锰法高温金属化工艺对氧化钇陶瓷进行高温金属化。虽然氧化钇陶瓷和氧化铝陶瓷都属于氧化物陶瓷，但是两者的材料特性却不一样。传统的活化钼锰法高温金属化工艺主要用于氧化铝陶瓷、氧化铍陶瓷等的高温金属化，尚未有用于氧化钇陶瓷的公开专利报道。
[0015]活化钼锰法高温金属化工艺的关键点是制备适合的钼锰膏剂。一般用于活化钼锰法的金属化膏剂有以下几部分组成:1)金属相:钼，烧结后在陶瓷表面生产一层钼金属层；2)无机粘结剂:又称玻璃相，烧结过程中起到粘结陶瓷和金属层的作用，使陶瓷和金属层结合在一起；3)有机粘结剂:乙基纤维素和松油醇等有机溶剂，主要是将上述两种物质混合后制备成具有一定粘结力、流动性的膏剂，有利于将钼锰涂通过印刷的方式覆附在陶瓷的表面，并且能在烘干后涂覆层有一定的强度。
[0016]因此，本发明的重点是开发一种适合于氧化钇陶瓷的高温金属化的钼锰膏剂，而其中的关键点就是钼锰膏剂中无机粘结剂即玻璃相的成分组成，其决定着膏剂中的钼金属层能否与氧化钇陶瓷烧结结合且有一定的强度。
[0017]本实施例中，所述的钼锰膏剂的重量百分比配方组成如下:金属相组成:钼粉30-90%;玻璃相组成:锰粉0-30%、二氧化硅0-20%、氧化铝0-20%、氧化钙0-5%、氧化钇0-20%、氧化铌:0-20%;有机粘结剂:金属相和玻璃相合计重量5-30%的乙基纤维素和松油醇混合溶液。
[0018]由于活化钼锰法的工艺特点，其烧结后形成的钼层和陶瓷结合强度高。采用本专利烧结的氧化钇陶瓷封接强度达到90MPa以上，远高于磁控溅射工艺的生成的金属化层结合强度。此外，活化钼锰法采用高温烧成工艺，其生成的金属化层特别适合于高温钎焊工艺，焊接温度可以达到800°C以上，这是对于获取高可靠性陶瓷金属封接件有利。
[0019]综上所述，本发明的氧化钇陶瓷的高温金属化工艺，采用活化钼锰法对氧化钇陶瓷进行高温金属化，生产设备比真空磁控溅射要求低且设备价格也低，同时由于采用丝网印刷涂覆和连续式气氛保护隧道窑进行金属化，可以采用自动化生产，便于大规模连续生产，由于活化钼锰法的工艺特点，其烧结后形成的钼层和陶瓷结合强度高。
[0020]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种氧化钇陶瓷的高温金属化工艺，其特征在于，采用活化钼锰法高温金属化工艺 对氧化钇陶瓷进行高温金属化，包括以下具体步骤:步骤1、制备钼锰膏剂，制备成粘度为10000-200000cp/25°C的钼锰金属化膏剂；步骤2、制备金属化涂层，采用丝网印刷的方式，通过100目到400目的丝网将钼锰膏剂 涂覆到氧化钇陶瓷表面，印刷好的氧化钇陶瓷经过100_150°C烘干，在氧化钇陶瓷表面形成 厚度10-1 OOum的金属化涂层；步骤3、钼锰金属化层的烧成，印刷烘干后的氧化钇陶瓷，放置到1300-1600°C的氢气保 护气氛炉中进行高温烧结，使钼锰层烧结到氧化钇陶瓷表面；步骤4、电镀镍，将钼锰层烧结好的氧化钇陶瓷，通过挂镀或滚镀的方式在钼锰层表面镀上一层镍层。2.根据权利要求1所述的氧化钇陶瓷的高温金属化工艺，其特征在于，所述的钼锰膏剂 的重量百分比配方组成如下:金属相组成:钼粉30-90%;玻璃相组成:锰粉0-30%、二氧化硅0-20%、氧化铝0-20%、氧化钙0-5%、氧化钇0-20%、氧 化铌:0-20%;有机粘结剂:金属相和玻璃相合计重量5-30%的乙基纤维素和松油醇混合溶液。3.根据权利要求1所述的氧化钇陶瓷的高温金属化工艺，其特征在于，所述的镍层的厚 度为l-5um〇
【文档编号】C04B41/90GK105948826SQ201610422195
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月16日
【发明人】高永泉, 翟文斌, 姚明亮
【申请人】常熟市银洋陶瓷器件有限公司