一種低燒結溫度的氧化鋁陶瓷及其加工方法
【專利摘要】本發明公開了一種低燒結溫度的氧化鋁陶瓷，所述氧化鋁陶瓷具有以下重量百分含量的組分：α-氧化鋁92.5～97.5wt%，氧化銅1.0～2.5wt%，二氧化鈦2.5～5.0wt%。還公開了一種低燒結溫度的氧化鋁陶瓷的加工方法。通過用氧化銅和二氧化鈦作為氧化鋁陶瓷的輔料，降低了該氧化鋁陶瓷的燒結溫度，減少了生產成本，實現了節能環保。
【專利說明】一種低燒結溫度的氧化鋁陶瓷及其加工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電子陶瓷【技術領域】，特別涉及一種低燒結溫度的氧化鋁陶瓷及其加工方法。
[0002]
【背景技術】
[0003]在電子陶瓷工業中，電子陶瓷是傳統叫法，實際應稱:“氧化物結構陶瓷”，該陶瓷是發展比較早和應用廣泛的一類陶瓷材料，一般指熔點高于SiO2晶體熔點(1730度)的各種簡單氧化物陶瓷。如AL203、MgO、ZrO2, BeO、ThO2, TiO2,或復合氧化物陶瓷，如AL6Si2O13 (莫來石XMgAL2O4 (尖晶石)，堇青石等。
[0004]電子陶瓷是通過對表面、晶界和尺寸結構的控制而最終獲得具有新功能的陶瓷。在能源、機械、化工、電子、環保、航天、家用電器、汽車等很多方面可以廣泛應用。
[0005]氧化鋁陶瓷是一類重要的高溫結構陶瓷，機械強度高、硬度大、耐腐蝕、耐磨損、電阻率大，廣泛應用于電子、化工、機械等領域。95氧化鋁陶瓷的生產，具有上百年的歷史。而傳統的配方就是“硅+鈣+鋁”的三元配方，其燒結溫度一般在1680°C~1720°C。
[0006]目前，有許多科研單位及一些大型企業也做過降溫研究。如采用加鎂、加鈦等降溫材料，但其燒結溫度都在1550°C~1650°C。
[0007]通常的氧化鋁陶瓷燒結方法具有二種。一種是固相燒結，引入少量MgO，致密化燒結溫度取決于氧化鋁粉體較輕，比表面積和燒結活性，對于化學合成的高純超細氧化鋁粉，在較低的溫度1350°C~1550°C即可達到99.5%的相對密度，但是，這種高純超細氧化鋁粉價格太貴，相當于傳統氧化鋁粉的10倍以上。第二種燒結方法是液相燒結:根據CaO-Al2O1-SiO2體系，燒結溫度可`降到1495°C左右，但必須把小料燒成熔塊，因此成本相應提聞。
[0008]綜上所述，現有氧化鋁陶瓷的燒結溫度高，一般在1680°C~1720°C，因此耗電量高，每公斤產品的耗電量為3~4度；成本高，部分生產企業采用高純超細氧化鋁粉試制95瓷，其燒結溫度確可降低至1350°C~1550°C，但其高純超細氧化鋁粉市場價格相當于普通氧化鋁粉10倍以上。
[0009]
【發明內容】
[0010]為了解決現有技術的問題，本發明實施例提供了一種低燒結溫度的氧化鋁陶瓷及其加工方法。所述技術方案如下:
提供了一種低燒結溫度的氧化鋁陶瓷，所述氧化鋁陶瓷具有以下重量百分含量的組
分:
α -氧化鋁92.5 ~97.5wt%,
氧化銅1.0~2.5wt%,二氧化欽2.5~5.0wt%。
[0011]進一步地，所述氧化鋁陶瓷具有以下重量百分含量的組分: α -氧化鋁94.5 ~95.5wt%,
氧化銅1.25~1.75wt%,
二氧化鈦3.25 ~3.75wt%0
[0012]還提供了一種低燒結溫度的氧化鋁陶瓷的加工方法，所述加工方法包括以下步驟:
SI，先稱取預定量的氧化銅和二氧化鈦粉料，將二種粉料混合均勻成氧化鋁陶瓷輔料，將所述氧化鋁陶瓷輔料在1050°c~1200°C溫度下煅燒I~2小時；
S2，將步驟SI中煅燒后的所述氧化鋁陶瓷輔料自然冷卻至常溫，然后研磨至粒徑為85~110目；
S3，將經過步驟S2研磨后的所述氧化鋁陶瓷輔料加入到預定量的α -氧化鋁粉料中，然后球磨成粒徑為300~350目的混合氧化鋁陶瓷材料。
[0013]進一步地，步驟SI中，所述氧化鋁陶瓷輔料的煅燒條件是，在1100°C~1150°C溫度下煅燒1.2~1.5小時。
[0014]進一步地，步驟S2中所述氧化鋁陶瓷輔料研磨后的粒徑為95~100目，步驟S3中得到的所述混合氧化鋁陶瓷材料的粒徑為300~325目。
[0015]本發明實施例提 供的技術方案帶來的有益效果是:
通過用氧化銅和二氧化鈦作為氧化鋁陶瓷的輔料，降低了該氧化鋁陶瓷的燒結溫度，減少了生產成本，實現了節能環保。
[0016]
【具體實施方式】
[0017]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面對本發明實施方式作進一步地詳細描述。
[0018]實施例一
本實施例提供了一種低燒結溫度的氧化鋁陶瓷，該氧化鋁陶瓷具有以下重量百分含量的組分:
α -氧化鋁92.5 ~97.5wt%,
氧化銅1.0~2.5wt%,
二氧化欽2.5~5.0wt%。
[0019]其中，α -氧化鋁化學分子式為α -Al2O3，主要是使用95- Al2O3 ;氧化銅的化學分子式為CuO ;二氧化鈦化學分子式為TiO2。
[0020]實施例二
本實施例提供了一種低燒結溫度的氧化鋁陶瓷，該氧化鋁陶瓷具有以下重量百分含量的組分:
α -氧化招92.5wt%,
氧化銅2.5wt%,
二氧化鈦5.0wt%。[0021]實施例三
本實施例提供了一種低燒結溫度的氧化鋁陶瓷，該氧化鋁陶瓷具有以下重量百分含量的組分:
α -氧化鋁97.5wt%,
氧化銅1.0wt%,
二氧化鈦2.5wt%。
[0022]實施例四
本實施例提供了一種低燒結溫度的氧化鋁陶瓷，該氧化鋁陶瓷具有以下重量百分含量的組分:
α -氧化鋁94.5 ~95.5wt%,
氧化銅1.25~1.75wt%,
二氧化鈦3.25 ~3.75wt%0
[0023]實施例五
本實施例提供了一種低燒結溫度的氧化鋁陶瓷，該氧化鋁陶瓷具有以下重量百分含量的組分:
α -氧化招95.5wt%,
氧化銅1.25wt%,
二氧化鈦3.25wt%0
[0024]實施例六
本實施例提供了一種低燒結溫度的氧化鋁陶瓷，該氧化鋁陶瓷具有以下重量百分含量的組分:
α -氧化招95.0wt%,
氧化銅1.5wt%,
二氧化鈦3.5wt%。
[0025]實施例七
本實施例提供了一種低燒結溫度的氧化鋁陶瓷的加工方法，該加工方法包括以下步
驟:
SI，先稱取預定量的氧化銅和二氧化鈦粉料，將二種粉料混合均勻成氧化鋁陶瓷輔料，將氧化鋁陶瓷輔料在1050°c~1200°C溫度下煅燒I~2小時。
[0026]S2，將步驟SI中煅燒后的氧化鋁陶瓷輔料自然冷卻至常溫，然后研磨至粒徑為85~110目。
[0027]S3，將經過步驟S2研磨后的氧化鋁陶瓷輔料加入到預定量的α _氧化鋁粉料中，然后球磨成粒徑為300~350目的混合氧化鋁陶瓷材料。
[0028]其中，步驟SI中預定量的氧化銅和二氧化鈦粉料以及步驟S3中預定量的α-氧化鋁粉料是實施例一至六中任一實施例所記載的百分比組分。
[0029]作為優選的實施方式，步驟SI中，氧化鋁陶瓷輔料的煅燒條件是，在1100°C~1150°C溫度下煅燒1.2~1.5小時。并且以1125°C條件下煅燒1.25小時為最佳。
[0030]步驟S2中氧化鋁陶瓷輔料研磨后的粒徑為95~100目，步驟S3中得到的所述混合氧化鋁陶瓷材料的粒徑為300~325目。[0031]本實施例氧化鋁陶瓷的加工方法還包括制蠟餅、熱壓注成型、裝坯排蠟、吹灰、裝缽、高溫燒結、振洗、檢驗包裝等工序，這些工序與現有技術的電子陶瓷加工方法相同，在此不再一一贅述。
[0032]以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換`、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種低燒結溫度的氧化鋁陶瓷，其特征在于，所述氧化鋁陶瓷具有以下重量百分含量的組分: α -氧化鋁92.5 ~97.5wt%, 氧化銅 1.0~2.5wt%, 二氧化欽2.5~5.0wt%。
2.根據權利要求1所述的低燒結溫度的氧化鋁陶瓷，其特征在于，所述氧化鋁陶瓷具有以下重量百分含量的組分: α -氧化鋁94.5 ~95.5wt%, 氧化銅
1.25~1.75wt%, 二氧化鈦3.25 ~3.75wt%
3.根據權利要求1或者2所述的一種低燒結溫度的氧化鋁陶瓷的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括以下步驟: SI，先稱取預定量的氧化銅和二氧化鈦粉料，將二種粉料混合均勻成氧化鋁陶瓷輔料，將所述氧化鋁陶瓷輔料在1050°c~1200°C溫度下煅燒I~2小時； S2，將步驟SI中煅燒后的所述氧化鋁陶瓷輔料自然冷卻至常溫，然后研磨至粒徑為85~110目； S3，將經過步驟S2研磨后的所述氧化鋁陶瓷輔料加入到預定量的α -氧化鋁粉料中，然后球磨成粒徑為300~350目的混合氧化鋁陶瓷材料。
4.根據權利要求3所述的加工方法，其特征在于，步驟SI中，所述氧化鋁陶瓷輔料的煅燒條件是，在1100°C~1150°C溫度下煅燒1.2~1.5小時。
5.根據權利要求3所述的加工方法，其特征在于，步驟S2中所述氧化鋁陶瓷輔料研磨后的粒徑為95~100目，步驟S3中得到的所述混合氧化鋁陶瓷材料的粒徑為320~325目。
【文檔編號】C04B35/10GK103626480SQ201310647371
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月6日 優先權日:2013年12月6日
【發明者】彭知福 申請人:新化縣鑫天電子陶瓷有限公司