本发明属于蒸发舟加工技术领域，具体涉及一种新型高效蒸发舟用半导电陶瓷。
背景技术：
蒸发舟是真空镀膜工艺中使用发热部件，通过蒸发舟发热产生的热量将金属、金属化合物蒸发，再通过沉积技术附着到基材表面形成镀膜，由于需要产生大量的热量，承受超高的温度，因此，蒸发舟是真空镀膜工艺的一个关键易耗部件。
常规的蒸发舟采用的半导电陶瓷存在材料表面不够致密，内部的均匀性较差的缺点，这使得在使用过程中，蒸发舟与在承受快速升高的极高温度时，容易发生炸裂，材料导电性波动较大，产热不够稳定，影响金属溶液的一致性和镀层质量。此外，因为结构的原因，高温性能表现不够稳定，与被镀金属液的润湿性表现也较差。
技术实现要素：
针对以上问题，本发明的目的在于提供一种新型高效蒸发舟用半导电陶瓷，该陶瓷制造的蒸发舟表面结构致密，内部含有气隙，使用时发热均匀，高温性能优良，不易断裂，机械强度高，使用寿命长。
一种新型高效蒸发舟用半导电陶瓷，按照质量份数，包括如下成分：氮化硼80-90份，硼化钛85-100份，氮化铝20-35份，氮化硅15-18份，氧化铝6-9份，氧化镁5-8份，碳酸钙7-13份，银粉0.5-2份，稀土元素添加剂3-6份，羟甲基纤维素钠8-10份，发泡剂4-6份。
优选地，该半导体陶瓷包括如下成分：氮化硼84-86份，硼化钛90-93份，氮化铝28-30份，氮化硅16-17份，氧化铝7-8份，氧化镁6-7份，碳酸钙10-11份，银粉1-1.2份，稀土元素添加剂4-5份，羟甲基纤维素钠8-9份，发泡剂5-6份。
其中，氮化硼、硼化钛、氮化铝、氮化硅、氧化铝、氧化镁和碳酸钙各物料的目数均为400-500目。
本发明的稀土元素添加剂中含有la、ce、y、lu和sc元素中的两种或两种以上。
本发明中的氮化硅经过改性处理，改性处理包括如下步骤：配置四氯化锡和三氯化锑的盐酸溶液，使用盐酸调节溶液的ph值至2-3，然后将氮化硅粉末加入到溶液中形成浆料，在40-45℃的温度下反应50-80min，通过离心洗涤的方式除去上清液和氯离子，再经过微波干燥处理，微波干燥的温度为100-120℃，得到所需的改性后的氮化硅。
进一步优选地，发泡剂选用聚丙酰胺。
该半导电陶瓷的制备方法如下：按照各原料所占质量份数进行配料，将配料送入到混料机中混合均匀，向混料机中羟甲基纤维素钠和发泡剂，并加入占混合料质量0.2-0.3倍的蒸馏水，搅拌均匀得到坯料，将坯料送入到模具中模压成型得到成型体，将成型体送入到密封的热压烧结炉中进行烧结，其中，恒温烧结的温度为2100-2300℃，烧结时间为2-3h。
优选地，模压过程的成型压力为100-120吨。
优选地，烧结炉中温度升高到1500℃之前将烧结炉内抽成真空状态，在温度达到1500℃之后向烧结炉中充入惰性气体，保持烧结炉内的气压为14-18mpa，恒温烧结过程保持该气压。
本发明提供的一种新型高效蒸发舟用半导电陶瓷，与现有技术相比，具有以下优点：
该型半导电陶瓷的主体陶瓷料中先选用了主流的氮化硼、硼化钛和氮化铝材料，通过添加改性后的氮化硅进一步提高材料的耐腐蚀性能，从而避免高温铝液中的物质在蒸镀过程对蒸发舟的腐蚀作用，延长产品的使用寿命。
材料内的稀土元素添加剂的使用可以提高材料的耐热温度，让材料在真空烧结过程，让材料内部结构更加均匀，并且在表面形成致密的结构，让蒸发舟在使用过程中与铝液充分润湿；此外，因为该陶瓷的导电性在温度变化状态下能够保持一致，因此发热较为稳定，降低蒸发舟因为温度剧烈变化而炸裂的故障率。
该型半导电陶瓷材料中加入少量发泡剂，并且在真空和惰性气氛的保护下进行烧结，因此在材料内部可以形成微型气隙，这些气隙可以进行热量传导和缓冲，进一步提高了蒸发舟发热过程的一致性，避免因为没有气隙，热量传导过程无法形成缓冲，温度变化剧烈导致炸裂；也可以避免空气中的气体进入烧结陶瓷内部导致气隙不均匀，影响蒸发舟的稳定发热。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
实施例1
一种新型高效蒸发舟用半导电陶瓷，按照质量份数，包括如下成分：氮化硼80份，硼化钛85份，氮化铝20份，氮化硅15份，氧化铝6份，氧化镁5份，碳酸钙7份，银粉0.5份，稀土元素添加剂3份，羟甲基纤维素钠8份，发泡剂4份。
其中，氮化硼、硼化钛、氮化铝、氮化硅、氧化铝、氧化镁和碳酸钙各物料的目数均为400目；发泡剂选用聚丙酰胺。
本实施例的稀土元素添加剂中含有la、ce元素。
本实施例中的氮化硅经过改性处理，改性处理包括如下步骤：配置四氯化锡和三氯化锑的盐酸溶液，使用盐酸调节溶液的ph值至2，然后将氮化硅粉末加入到溶液中形成浆料，在40℃的温度下反应50min，通过离心洗涤的方式除去上清液和氯离子，再经过微波干燥处理，微波干燥的温度为100℃，得到所需的改性后的氮化硅。
该半导电陶瓷的制备方法如下：按照各原料所占质量份数进行配料，将配料送入到混料机中混合均匀，向混料机中羟甲基纤维素钠和发泡剂，并加入占混合料质量0.2倍的蒸馏水，搅拌均匀得到坯料，将坯料送入到模具中模压成型得到成型体，将成型体送入到密封的热压烧结炉中进行烧结，其中，恒温烧结的温度为2100℃，烧结时间为2h。
其中，模压过程的成型压力为100吨；烧结炉中温度升高到1500℃之前将烧结炉内抽成真空状态，在温度达到1500℃之后向烧结炉中充入惰性气体，保持烧结炉内的气压为14mpa，恒温烧结过程保持该气压。
实施例2
一种新型高效蒸发舟用半导电陶瓷，按照质量份数，包括如下成分：氮化硼90份，硼化钛100份，氮化铝35份，氮化硅18份，氧化铝9份，氧化镁8份，碳酸钙13份，银粉2份，稀土元素添加剂6份，羟甲基纤维素钠10份，发泡剂6份。
其中，氮化硼、硼化钛、氮化铝、氮化硅、氧化铝、氧化镁和碳酸钙各物料的目数均为500目；发泡剂选用聚丙酰胺。
本实施例的稀土元素添加剂中含有y、lu元素。
本实施例中的氮化硅经过改性处理，改性处理包括如下步骤：配置四氯化锡和三氯化锑的盐酸溶液，使用盐酸调节溶液的ph值至3，然后将氮化硅粉末加入到溶液中形成浆料，在45℃的温度下反应80min，通过离心洗涤的方式除去上清液和氯离子，再经过微波干燥处理，微波干燥的温度为120℃，得到所需的改性后的氮化硅。
该半导电陶瓷的制备方法如下：按照各原料所占质量份数进行配料，将配料送入到混料机中混合均匀，向混料机中羟甲基纤维素钠和发泡剂，并加入占混合料质量0.3倍的蒸馏水，搅拌均匀得到坯料，将坯料送入到模具中模压成型得到成型体，将成型体送入到密封的热压烧结炉中进行烧结，其中，恒温烧结的温度为2300℃，烧结时间为3h。
其中，模压过程的成型压力为120吨；烧结炉中温度升高到1500℃之前将烧结炉内抽成真空状态，在温度达到1500℃之后向烧结炉中充入惰性气体，保持烧结炉内的气压为18mpa，恒温烧结过程保持该气压。
实施例3
一种新型高效蒸发舟用半导电陶瓷，按照质量份数，包括如下成分：氮化硼85份，硼化钛90份，氮化铝30份，氮化硅16份，氧化铝8份，氧化镁7份，碳酸钙10份，银粉1.2份，稀土元素添加剂4份，羟甲基纤维素钠9份，发泡剂5份。
其中，氮化硼、硼化钛、氮化铝、氮化硅、氧化铝、氧化镁和碳酸钙各物料的目数均为450目；发泡剂选用聚丙酰胺。
本实施例的稀土元素添加剂中含有ce、y、sc元素。
本实施例中的氮化硅经过改性处理，改性处理包括如下步骤：配置四氯化锡和三氯化锑的盐酸溶液，使用盐酸调节溶液的ph值至2.5，然后将氮化硅粉末加入到溶液中形成浆料，在43℃的温度下反应65min，通过离心洗涤的方式除去上清液和氯离子，再经过微波干燥处理，微波干燥的温度为110℃，得到所需的改性后的氮化硅。
该半导电陶瓷的制备方法如下：按照各原料所占质量份数进行配料，将配料送入到混料机中混合均匀，向混料机中羟甲基纤维素钠和发泡剂，并加入占混合料质量0.25倍的蒸馏水，搅拌均匀得到坯料，将坯料送入到模具中模压成型得到成型体，将成型体送入到密封的热压烧结炉中进行烧结，其中，恒温烧结的温度为2200℃，烧结时间为2.5h。
其中，模压过程的成型压力为110吨；烧结炉中温度升高到1500℃之前将烧结炉内抽成真空状态，在温度达到1500℃之后向烧结炉中充入惰性气体，保持烧结炉内的气压为16mpa，恒温烧结过程保持该气压。
实施例4
一种新型高效蒸发舟用半导电陶瓷，按照质量份数，包括如下成分：氮化硼80份，硼化钛100份，氮化铝35份，氮化硅16份，氧化铝7份，氧化镁8份，碳酸钙7份，银粉0.8份，稀土元素添加剂5份，羟甲基纤维素钠10份，发泡剂4份。
其中，氮化硼、硼化钛、氮化铝、氮化硅、氧化铝、氧化镁和碳酸钙各物料的目数均为400目；发泡剂选用聚丙酰胺。
本实施例的稀土元素添加剂中含有la、y、sc元素。
本实施例中的氮化硅经过改性处理，改性处理包括如下步骤：配置四氯化锡和三氯化锑的盐酸溶液，使用盐酸调节溶液的ph值至3，然后将氮化硅粉末加入到溶液中形成浆料，在45℃的温度下反应70min，通过离心洗涤的方式除去上清液和氯离子，再经过微波干燥处理，微波干燥的温度为120℃，得到所需的改性后的氮化硅。
该半导电陶瓷的制备方法如下：按照各原料所占质量份数进行配料，将配料送入到混料机中混合均匀，向混料机中羟甲基纤维素钠和发泡剂，并加入占混合料质量0.3倍的蒸馏水，搅拌均匀得到坯料，将坯料送入到模具中模压成型得到成型体，将成型体送入到密封的热压烧结炉中进行烧结，其中，恒温烧结的温度为2100℃，烧结时间为2.5h。
其中，模压过程的成型压力为110吨；烧结炉中温度升高到1500℃之前将烧结炉内抽成真空状态，在温度达到1500℃之后向烧结炉中充入惰性气体，保持烧结炉内的气压为18mpa，恒温烧结过程保持该气压。
性能测试
经过实验测试，本实施例的半导电陶瓷制造的蒸发舟发热效率提高了5-9%，使用寿命提高了10-15%。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。