专利名称：光纤连接器用氧化锆陶瓷套筒毛坯的成型方法
技术领域：
本发明专利是关于光纤连接器用氧化锆陶瓷套筒毛坯的成型方法。
背景技术：
光纤活动连接器是光纤通信系统中必不可少、能重复通断和具有连续性的无源器件，是实现光纤与设备、光纤与仪表、光纤与光纤之间快速可靠通断连接的手段。插芯及套筒是组成光纤活动连接器的关键部件，氧化锆陶瓷制作的插针和套筒由于具有加工后精度高、耐磨而寿命长等特点，正逐步取代金属件而被广泛应用。一般采用挤出成型、注射成型及热压铸等成型出插芯或套筒毛坯，但对于套筒来讲，这几种成型方法有以下缺点挤出成型的毛坯烧结后密度较低，内孔变形加大，内孔需预留加大的加工量，加工成本高；注射成型对设备要求高，毛坯烧结前，需经过长时间的脱脂过程；热压铸成型出的氧化锆套筒坯体的密度很低，脱蜡过程中坯体会产生较大变形，烧结后陶瓷套筒低、变形量大，很难加工成高质量的陶瓷套筒。
发明内容
为了克服现有技术中光纤连接器氧化锆陶瓷套筒毛坯成型的缺点，本发明提供一种高效、低成本、高精度的氧化锆陶瓷套筒毛坯成型方法。
本发明所述的光纤连接器用氧化锆陶瓷套筒毛坯的成型方法，采用精密控制压力的冷等静压成型氧化锆陶瓷套筒毛坯，包括具体步骤如下a将氧化锆粉喷雾造粒，b将氧化锆造粒粉体装入具有自密封结构的含有陶瓷模芯的弹性模具中，c在冷等静压机内的高压油腔中对模具进行精密控制压力加压成型，d对陶瓷成型体进行烧结，得到陶瓷套筒烧结体毛坯。
氧化锆陶瓷粉成型前，需经过喷雾造粒处理，造粒前需严格控制陶瓷浆料的含水量，在本发明的步骤a中，所述氧化锆粉喷雾造粒是先将氧化锆粉体加入去离子水、粘结剂、分散剂等添加剂后，经喷雾造粒，使氧化锆制备成具有很好流动性的粉体。其中所述粘结剂可以选择如聚乙烯醇，所述分散剂可以选择聚丙烯酸胺。
具体做法是按重量百分比计，将氧化锆粉体加入的去离子水30～50％、粘结剂1～2％、分散剂0.5～1％等添加剂后，经喷雾造粒将氧化锆粉造粒为50～100微米的球形颗粒。
本发明的步骤b中，具有自密封结构的含有高精度陶瓷模芯的弹性模具的材料选自乳胶、硅橡胶或聚氨酯，模芯采用表面光洁度高的氧化锆陶瓷棒，精密控制模芯的外径尺寸，模芯外径尺寸公差范围一般小于0.004mm。
本发明的步骤c所述的加压成型是精密控制压力，所述的加压选择区间在200～300Mpa，当达到所需压力后，要保持压力稳定性，这样陶瓷的收缩才能稳定，才能实现内孔尺寸的精密控制。本发明优选加压选择区间在200～300MPa。为保证压力的稳定度，应控制压力值波动范围保持稳定在5～10MPa。
在本发明的步骤d中，所述对陶瓷成型体进行烧结的烧结温度范围在1400～1600℃。经过烧结后，即得到高密度，内孔公差小于0.02mm的高精密陶瓷套筒烧结体。
采用本发明所述的方法，与现有技术其它陶瓷套筒成型方法相比，有以下优点1.高弹性模具采用自密封结构，不必进行二次包封，提高了成型效率，降低了成本；2.采用高精度、高表面光洁度的氧化锆陶瓷棒做模芯，成型后模芯容易脱出，成型出的陶瓷套筒毛坯内孔光滑，内孔尺寸精度高；3.成型压力高，成型出的陶瓷套筒毛坯坯体密度高，烧结后变形小，陶瓷密度高。
具体实施例方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明实施例氧化锆陶瓷粉去离子水的加入量为40％，并加入1-2％的粘结剂，0.5％的分散剂，经过喷雾造粒设备，将氧化锆粉造粒为50-100微米的球形颗粒。采用乳胶弹性模具及氧化锆陶瓷棒做模芯(模芯长20mm，直径为3.200mm±0.002mm)，将氧化锆造粒粉体装入具有自密封结构该弹性模具中，放入冷等静压机内的高压油腔中，施加300MPa的压力成型，保持压力1分钟，成型后，将陶瓷成型体脱去模芯，得到套筒毛坯，将毛坯放入坩埚内，在高温电炉中烧结，升温速率为2℃/min，经过1400～1600℃烧结后，保温4小时，得到密度高，内孔变形小，尺寸精度高的陶瓷套筒毛坯烧结体。
本发明的方法与其它方法成型的陶瓷毛坯特性比较如下，见表1。
表1几种成型方法制造的氧化锆套筒毛坯特性比较(1400至1600℃烧结后)
从表中可以看出采用本发明专利方法成型的毛坯烧结后密度与注射成型相当，大大高于挤出成型和热压铸成型的密度；采用本发明制造的套筒内孔变形及尺寸公差极小(内孔圆度0.005mm，内孔尺寸公差0.01mm)，大大优于其它几种方法。
权利要求
1.一种光纤连接器用氧化锆陶瓷套筒毛坯的成型方法，采用精密控制压力的冷等静压成型氧化锆陶瓷套筒毛坯，包括具体步骤如下a将氧化锆粉喷雾造粒，b将氧化锆造粒粉体装入具有自密封结构的含有陶瓷模芯的弹性模具中，c在冷等静压机内的高压油腔中对模具进行精密控制压力加压成型，d对加压成型后脱去模具和模芯的陶瓷成型体进行烧结，得到陶瓷套筒烧结体毛坯。
2.根据权利要求1所述的成型方法，其中步骤a中所述将氧化锆粉喷雾造粒是按重量百分比计，先将氧化锆粉体加入的去离子水30～50％、粘结剂1～2％、分散剂0.5～1％后，经过喷雾造粒将氧化锆粉造粒为50～100微米的球形颗粒。
3.根据权利要求2所述的成型方法，其中按重量百分比计，所述去离子水的加入量为40％，粘结剂的加入量为1～2％，分散剂的加入量为0.5％。
4.根据权利要求2或3所述的成型方法，其中所述粘结剂为聚乙烯醇，所述分散剂为聚丙烯酸胺。
5.根据权利要求1所述的成型方法，其中步骤b中所述的具有自密封结构的含有陶瓷模芯的弹性模具材料选自乳胶、硅橡胶或聚氨酯；模芯材料为氧化锆陶瓷棒，其外径尺寸公差范围小于0.004mm。
6.根据权利要求1所述的成型方法，其中步骤c所述的加压选择区间在200～300Mpa，控制压力值波动范围保持稳定在5～10MPa。
7.根据权利要求1述的成型方法，其中步骤d所述的烧结温度范围在1400～1600℃。
全文摘要
本发明公开一种光纤连接器用氧化锆陶瓷套筒毛坯的成型方法，采用精密控制压力的冷等静压成型氧化锆陶瓷套筒毛坯，包括将氧化锆粉喷雾造粒，将氧化锆造粒粉体装入具有自密封结构的含有陶瓷模芯的弹性模具中，经加压成型，烧结等步骤得到陶瓷套筒烧结体毛坯。采用本发明所述的方法，成型出的陶瓷套筒毛坯变形小，密度和精度高，并且提高了成型效率，降低了成本。
文档编号C04B35/632GK1715244SQ200410027849
公开日2006年1月4日 申请日期2004年7月2日 优先权日2004年7月2日
发明者司文捷, 王鸿娟 申请人:深圳市爱尔创科技有限公司