一种多层陶瓷元件空腔成形方法

专利名称：一种多层陶瓷元件空腔成形方法
技术领域：
本发明属于多层陶瓷元件技术领域，涉及一种多层陶瓷元件中加工空腔的成形方法。
背景技术：
常规的多层陶瓷元件空腔成形方法是借助加工模具，在模具内注入硅胶制作空腔填充物，在多层陶瓷叠片时将空腔填充物填入空腔位进行层压，层压后取出空腔填充物，再进行切割、烧结。而在取出空腔填充物时，空腔填充物与陶瓷间的摩擦通常会导致多层陶瓷元件在空腔处出现分层裂纹，产品成品率低且有影响长期可靠性的隐患。而且，常规的空腔成形方法在元件烧结前必须将空腔填充物取出，因此无法加工多层陶瓷元 件内置空腔。

发明内容
本发明的目的旨在消除多层陶瓷元件空腔处的分层裂纹，实现多层陶瓷元件内置空腔的加工。实现本发明目的的技术解决方案为一种多层陶瓷元件空腔成形方法，其特征是将生瓷材料加工成多种形状的填充物，并填入与多层陶瓷元件内的空腔形状相对应的空腔内，该生瓷材料在烧结过程中生成气体排出，形成多层陶瓷元件的空腔。所述填充物的加工步骤为
1)生瓷材料通过流延加工成生瓷带；
2)将生瓷带经过叠片和层压工艺得到与多层陶瓷元件的空腔深度相同的生瓷体；
3)再将生瓷体加工成与多层陶瓷元件内的空腔形状相同的填充物。所述生瓷材料为在烧结过程中可发生化学反应、产生气体的生瓷。所述生瓷材料通过流延加工成O. 05mm O. 5mm厚度的生瓷带。所述生瓷体采用激光加工或热切割的方式加工成与空腔形状相同的填充物。所述烧结过程的温度在300°C 800°C之间。所述生瓷材料在烧结过程中的300°C 800°C之间发生化学反应、生成气体。生瓷材料实际发生反应的温度范围也可以在500°C 800°C之间。本发明与现有技术相比，其显著优点是
本发明的多层陶瓷元件空腔成型方法，不但能够加工成型表面空腔，而且能够加工成型内置空腔，实现多层陶瓷元件内置空腔的加工；能够消除多层陶瓷元件在空腔处的分层裂纹，提高产品的合格率，延长元件的使用寿命。


图I为生瓷带示意 图2、图3为一种空腔填充物主视图和俯视 图4、图5为另一种空腔填充物主视图和俯视图；图6、图7为又一种空腔填充物主视图和俯视 图8为层压后陶瓷块示意 图9为具有空腔的多层陶瓷元件结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。多层陶瓷元件的加工工艺流程主要包括以下几部分
流延生瓷一加工空腔填充物一多层陶瓷元件叠片一放置空腔填充物一层压一切割一 紅彡口 具体工艺如下
a流延生瓷按多层陶瓷空腔要求流延加工所需厚度的生瓷带，如图I ;b加工空腔填充物使用上述生瓷带进行叠片、层压得到与多层陶瓷空腔深度相同的生瓷体，再运用切削加工如激光加工、热切割加工等方式，将生瓷体加工成与空腔形貌相同的填充物，设计的空腔可以为多种形状，填充物也可以根据空腔的形状加工为如图2 —图7中的I种、2种或多种形状的填充物2、3、4 ；
c叠片将多层陶瓷按顺序依次堆垒成一个立体结构； d放置填充物叠片过程中在适当的时机在空腔中填入填充物2、3、4 ； e层压在压力作用下将堆垒的立体结构压制成相对致密的陶瓷块5，如图8 ； f切割将陶瓷块切割为未经烧结的多层陶瓷元件单元；
g烧结将切割后的多层陶瓷元件单元在特定的烧结气氛、烧结曲线下烧制成具有表面空腔结构7和内置空腔结构8的多层陶瓷元件6，在烧结过程中填充物2、3、4生成气体排出，从而可以形成表面及内置的空腔结构，如图9所示。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种多层陶瓷元件空腔成形方法，其特征是将生瓷材料加工成多种形状的填充物，并填入与多层陶瓷元件内的空腔形状相对应的空腔内，该生瓷材料在烧结过程中生成气体排出，形成多层陶瓷元件的空腔。
2.根据权利要求I所述的多层陶瓷元件空腔成形方法，其特征是所述填充物的加工步骤为 1)生瓷材料通过流延加工成生瓷带； 2)将生瓷带经过叠片和层压工艺得到与多层陶瓷元件的空腔深度相同的生瓷体； 3)再将生瓷体加工成与多层陶瓷元件内的空腔形状相同的填充物。
3.根据权利要求I所述的多层陶瓷元件空腔成形方法，其特征是所述生瓷材料为在烧结过程中可发生化学反应、产生气体的生瓷。
4.根据权利要求2所述的多层陶瓷元件空腔成形方法，其特征是所述生瓷材料通过流延加工成O. 05mm O. 5mm厚度的生瓷带。
5.根据权利要求2所述的多层陶瓷元件空腔成形方法，其特征是所述生瓷体采用激光加工或热切割的方式加工成与空腔形状相同的填充物。
6.根据权利要求I所述的多层陶瓷元件空腔成形方法，其特征是所述烧结过程的温度在300°C 800°C之间。
7.根据权利要求1、2或6所述的多层陶瓷元件空腔成形方法，其特征是所述生瓷材料在烧结过程中的300°C 800°C之间发生化学反应、生成气体。
全文摘要
本发明涉及的是一种多层陶瓷元件空腔成形方法，该方法是使用一种在烧结过程中可生成气体的生瓷材料，来加工多层陶瓷元件空腔填充物并填入空腔位进行层压，在后续烧结过程中，该生瓷材料发生化学反应产生气体排出形成空腔，采用本发明的方法能够消除多层陶瓷元件空腔处的分层裂纹，实现多层陶瓷元件内置空腔的加工。
文档编号B32B37/00GK102862367SQ20121033248
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月11日 优先权日2012年9月11日
发明者王啸, 马涛, 展丙章, 薛峻, 杜松 申请人:中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心