[发明专利]一种高抗热震性莫来石承烧板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料技术，尤其涉及一种高抗热震性莫来石承烧板及其制备方法。

背景技术

承烧板是承放烧结电子元器件的载体，它的质量与性能的好坏，对烧成制品的质量、产量、能耗、成本等有直接的影响。使用过程中，承烧板不但要承受电子元件高温烧结温度以及承烧产品所带来的压力，而且要经受反复的冷热循环，因此要求具有耐高温，机械强度高，化学性能稳定，抗热震稳定性好，使用寿命长等特点。碳化硅材质的承烧板高温条件容易氧化，而且容易与承烧的产品发生反应，高温化学稳定性差，在表面涂覆一层防护材料使制备工艺变得复杂，成本增加；氧化锆材质的承烧板采用的原料价格昂贵，只在一些高档产品中应用；堇青石材质的承烧板使用温度较低，使用过程中容易产生变形。与以上三种材质的承烧板相比，莫来石质承烧板采用反应烧结产生莫来石结合，制得的产品强度高，耐温性能好，高温化学稳定性强，抗热震稳定性优异，而且原料来源广泛，成本较低，适合大规模工业化生产和应用，可以用来承烧电子行业领域里各类磁性材料、片式多层电容器等多种电子元件。

发明内容

为克服现有承烧板热震稳定性差，使用寿命短等一些缺点，本发明的目的在于提供低成本的一种高抗热震性莫来石承烧板及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的具体技术方案如下：

一、一种高抗热震性莫来石承烧板，所采用的原料质量百分比如下：

红柱石颗粒30～35％，

板状刚玉颗粒20～25％，

电熔莫来石颗粒10～15％，

硅线石8～12％，

α-Al₂O₃粉15～20％，

硅微粉2～3％，

粘土3～4％，

外加氟化铝为总量的5～8％，

外加结合剂黄糊精溶液为总量的3～4％。

二、一种高抗热震性莫来石承烧板的制备方法：

所采用的原料质量百分比如下：红柱石颗粒30～35％，板状刚玉颗粒20～25％，电熔莫来石颗粒10～15％，硅线石8～12％，α-Al₂O₃粉15～20％，硅微粉2～3％，粘土3～4％，外加氟化铝为总量的5～8％，外加结合剂黄糊精溶液为总量的3～4％。

该方法的步骤如下：

(1)将硅线石，α-Al₂O₃粉，硅微粉，粘土和氟化铝按质量百分比在球磨机中混合1～2小时；

(2)红柱石原料颗粒经过电磁除铁，筛分为1～1.5mm，0.5～1mm和小于0.5mm三种规格；

(3)将红柱石颗粒，板状刚玉颗粒和莫来石颗粒按质量百分比在搅拌机中混匀后加入结合剂黄糊精溶液搅拌，然后加入在球磨机中混合均匀的粉料搅拌均匀；

(4)密封捆料24～36小时；

(5)在震动压机上双面加压，震动成型；

(6)110℃干燥至水分不超过0.5％；

(7)在1530～1550℃条件下保温4～6小时烧成，随炉冷却。

所述的板状刚玉颗粒包括小于0.5mm和0.5～1mm两种规格。所述的硅微粉粒度不大于800目。所述的外加结合剂工业黄糊精溶液的质量百分比浓度为20～30％。所述的硅线石是经过酸洗处理的，粒度不大于200目。所述的电熔莫来石颗粒粒度为0.5～1mm。

采用经过酸洗处理的硅线石和经过除铁过筛的红柱石进一步提高原料纯度，优化颗粒级配，原料中引入一部分红柱石颗粒和硅线石粉，利用蓝晶石族矿物在高温条件下的分解反应和莫来石化作用，在承烧板烧成以及应用过程中与氧化铝反应进一步生成莫来石，而且这种过程在承烧板整个使用周期当中一直发生。添加硅微粉可以提高混合料的可塑性，对于改进承烧板表面光洁度十分有利，同时硅微粉粒度小，反应活性高，在烧结温度条件下能够促进基质向莫来石相的转化。同时引入氟化铝作为添加剂，能够促进在承烧板中产生类似晶须状的柱状莫来石，形成相互交错的网络结构，起到桥联作用，在断裂过程中扩大其裂纹扩展路径消耗其断裂能量，有利于承烧板强度和抗热震性能的提高。