一种流延浆料及其制备方法、基材、陶瓷基体和氧传感器的制造方法_2

文档序号:8467243阅读:来源:国知局
三乙醇胺中的几种;在其他的实施例中,所述分散剂包括蓖麻油、鱼油和三乙醇胺。
[0056]在本发明的实施例中,所述蓖麻油、鱼油和三乙醇胺的质量比为(3?8):(2?6):(0.5?2);在其他的实施例中,所述蓖麻油、鱼油和三乙醇胺的质量比为(4?6):(3?5): (0.8?1.5);在另外的实施例中,所述蓖麻油、鱼油和三乙醇胺的质量比为5:4:1。
[0057]本发明对所述分散剂的来源没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的上述种类的分散剂即可,可由市场购买获得。
[0058]在本发明中,以所述氧化锆粉体的重量份数为基准,所述增塑剂的重量份数为5份?30份。在本发明的实施例中,所述增塑剂的重量份数为10份?25份;在其他的实施例中,所述增塑剂的重量份数为15份?20份。
[0059]在本发明的实施例中,所述增塑剂可以为邻苯二甲酸二丁酯。本发明对所述增塑剂的来源没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的上述种类的增塑剂即可,可由市场购买获得。
[0060]在本发明中,以所述氧化锆粉体的重量份数为基准,所述消泡剂的重量份数为A份,O < A < 5。在本发明的实施例中,所述消泡剂的重量份数为I份?4份;在其他的实施例中,所述消泡剂的重量份数为2份?3份。
[0061 ] 在本发明的实施例中,所述消泡剂为丙烯酸类消泡剂;在其他的实施例中,所述消泡剂的有效物含量多98%。在本发明的实施例中,所述消泡剂的闪点(开口法)多165°C。在本发明的实施例中,所述消泡剂的pH值为6?8。本发明对所述消泡剂的来源没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的上述种类的消泡剂即可,可由市场购买获得。
[0062]在本发明的实施例中,所述流延浆料的粘度为20000mPa.s?30000mPa.s ;在其他的实施例中,所述流延浆料的粘度为22000mPa.s?28000mPa.s ;在另外的实施例中,所述流延浆料的粘度为24000mPa.s?26000mPa.S。本发明采用上述粘度的流延浆料制备基材,能够进一步提尚基材的强度。
[0063]本发明提供了一种流延基材的制备方法,包括:
[0064]将氧化锆粉体、溶剂、粘结剂、分散剂、增塑剂和消泡剂混合,得到混合物,
[0065]所述溶剂包括异丙醇、乙醇、丁酮和环己酮中的一种或几种,
[0066]所述粘结剂包括三聚氰胺树脂和丙烯酸树脂中的一种或两种,
[0067]所述分散剂包括鱼油、蓖麻油和三乙醇胺中的一种或几种;
[0068]将所述混合物进行真空消泡,得到流延浆料。
[0069]本发明将氧化锆粉体、溶剂、粘结剂、分散剂、增塑剂和消泡剂混合,得到混合物。在本发明中,所述氧化锆粉体、溶剂、粘结剂、分散剂、增塑剂和消泡剂的种类、来源和重量份数与上述技术方案所述的氧化锆粉体、溶剂、粘结剂、分散剂、增塑剂和消泡剂的种类、来源和重量份数一致,在此不再赘述。
[0070]在本发明的实施例中,所述混合的时间为90小时?100小时;在其他的实施例中,所述混合的时间为92小时?96小时。在本发明的实施例中,所述混合的温度为10°C?300C ;在其他的实施例中,所述混合的温度为15°C?25°C。
[0071 ] 在本发明的实施例中,所述混合的方法可以为球磨混合。在本发明的实施例中,所述球磨混合的转速为300转/分?400转/分;在其他的实施例中,所述球磨混合的转速为320转/分?360转/分;在另外的实施例中,所述球磨混合的转速为350转/分。
[0072]在本发明的实施例中,可以在球磨珠的作用下进行所述球磨混合。在本发明的实施例中,所述球磨珠可以为氧化锆球磨珠。在本发明的实施例中,所述氧化锆球磨珠的粒径可以为6mm?1mm ;在其他的实施例中,所述氧化错球磨珠的粒径可以为7mm?8mm。在本发明的实施例中,所述球磨珠的用量为氧化锆粉体质量的3倍?4倍;在其他的实施例中,所述球磨珠的用量为氧化锆粉体质量的3.5倍。
[0073]得到混合物后,本发明将所述混合物进行真空消泡,得到流延浆料。本发明可通过真空消泡的方法控制制备得到的流延浆料的粘度,使这种流延浆料制备得到的基材具有更高的强度。在本发明中,所述流延浆料的粘度与上述技术方案所述的流延浆料的粘度一致,在此不再赘述。
[0074]在本发明的实施例中,所述真空消泡的真空度为-0.05MPa?-0.2MPa ;在其他的实施例中,所述真空消泡的真空度为-0.1MPa?-0.15MPa。在本发明的实施例中,所述真空消泡的时间为Ih?3h ;在其他的实施例中,所述真空消泡的时间为2h。在本发明的实施例中,所述真空消泡的温度为18°C?28°C ;在其他的实施例中,所述真空消泡的温度为20°C?25°C。在本发明的实施例中,所述真空消泡的湿度为45%?55% ;在其他的实施例中,所述真空消泡的湿度为48 %?52 %。
[0075]在本发明的实施例中,可以在搅拌的条件下进行真空消泡。在本发明的实施例中,所述搅拌的速度为20转/秒?30转/秒;在其他的实施例中,所述搅拌的速度为24转/秒?28转/秒;在另外的实施例中,所述搅拌的速度为25转/秒。
[0076]本发明提供的流延浆料以及提供的方法制备得到的流延浆料流延后得到的基材强度较高,将这种基材烧结后制备得到的陶瓷基体的强度也较高。此外,本发明提供的流延浆料以及提供的方法制备得到的流延浆料制备得到的基材表面光滑、平整、均匀,将这种基材烧结后得到的陶瓷基体的表面无翘曲、开裂的问题,采用这种陶瓷基体制备氧传感器的合格率较高。
[0077]本发明提供了一种基材,由上述技术方案所述的流延浆料制备得到。在本发明的实施例中,所述基材的厚度为0.08mm?0.12mm ;在其他的实施例中,所述基材的厚度为
0.1mm0
[0078]本发明对所述基材的制备方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的流延技术方案制备得到即可。在本发明的实施例中,所述基材的制备方法为:
[0079]将上述技术方案所述的流延浆料流延后干燥,得到基材。
[0080]在本发明中,所述流延浆料与上述技术方案所述的流延浆料一致,在此不再赘述。在本发明的实施例中,所述流延的温度为20°C?25°C。在本发明的实施例中,所述流延的时间为0.5小时?1.5小时;在其他的实施例中,所述流延的时间为Ih。在本发明的实施例中,所述流延过程中刮刀和成膜衬带之间的间隙厚度为0.3mm?0.6mm ;在其他的实施例中,所述流延过程中刮刀和成膜衬带之间的间隙厚度为0.4_。在本发明的实施例中,所述流延过程中的成膜速度为0.03m/s?0.06m/s,在其他的实施例中,所述流延过程中的成膜速度为0.05m/so
[0081]在本发明的实施例中,将上述技术方案所述的流延浆料流延后,将得到的流延产物进行干燥,得到基材。在本发明中,所述流延浆料中含有低沸点溶剂,这种流延浆料在制备基材的过程中干燥时间短,工艺简单,基材的强度较高。在本发明的实施例中,所述干燥的温度为55°C?95°C ;在其他的实施例中,所述干燥的温度为60°C?90°C ;在另外的实施例中,所述干燥的温度为70 °C?80°C。
[0082]在本发明的实施例中,所述干燥的时间为10分钟?20分钟;在其他的实施例中,所述干燥的温度为13分钟?16分钟;在另外的实施例中,所述干燥的温度为15分钟。
[0083]本发明提供的基材是由上述技术方案所述的流延浆料制备得到的,这种基材的强度较高。此外,本发明提供的基材的表面光滑、平整、均匀。
[0084]本发明提供了一种陶瓷基体,由上述技术方案所述的基材制备得到。
[0085]在本发明的实施例中,所述陶瓷基体的厚度为0.08mm?0.12mm ;在其他的实施例中,所述陶瓷基体的厚度为0.1mm。
[0086]在本发明的实施例中,所述陶瓷基体的制备方法为:
[0087]将上述技术方案所述的基材烧结,得到陶瓷基体。
[0088]在本发明的实施例中,所述烧结的温度为1400°C?1600°C;在其他的实施例中,所述烧结的温度为1450°C?1550°C。在本发明的实施例中,所述烧结的时间为I小时?3小时。
[0089]本发明提供的陶瓷基体是由上述技术方案所述的强度较高的基材制备得到的,这种陶瓷基体也具有较高的强度。此外,本发明提供的陶瓷基体表面无翘曲、开裂产生,由这种陶瓷基体制备得到的氧传感器的合格率较高。
[0090]本发明提供了一种氧传感器,包括:
[0091]加热层,所述加热层包括上述技术方案所述的陶瓷基体;
[0092]设置在所述加热层表面的参比气层,所述参比气层的材质为上述技术方案所述的陶瓷基体;
[0093]设置在所述参比气层表面的传感层,所述传感层包括上述技术方案所述的陶瓷基体。
[0094]本发明提供的氧传感器包括加热层,所述加热层包括上述技术方案所述的陶瓷基体。在本发明中,所述陶瓷基体与上述技术方案所述的陶瓷基体一致,在此不再赘述。在本发明的实施例中,所述加热层包括:
[0095]上述技术方案所述的陶瓷基体;设置在所述陶瓷基体上的绝缘层;设置在所述绝缘层内部的加热电极。
[0096]在本发明的实施例中,所述加热层的制备方法为:
[0097]在上述技术方案所述的基材表面依次印刷绝缘层浆料、电极浆料和绝缘层浆料,烘干,得到加热层。
[0098]在本发明中,所述基材与上述技术方案所述基材一致,在此不再赘述。在本发明的实施例中,所述绝缘层浆料包括氧化铝粉末、粘结剂、分散剂、增塑剂和溶剂。在本发明的实施例中,所述绝缘层浆料中的粘结剂包括乙基纤维素和/或聚乙烯醇缩丁醛。在本发明的实施例中
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