[发明专利]氧化锆三明治复合承烧板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及三明治复合承烧板及其制备方法，尤其涉及一种氧化锆三明治复合承烧板及其制备方法。

背景技术

承烧板是承放待烧结电子元器件的载体，一般以碳化硅为夹心层、莫来石或者氧化铝材料包裹的三明治承烧板。电子元器件通常为磁性材料，其对烧结过程所处的环境要求很高，主要包括气氛(通常需要充氮保护)、合适的烧成温度(最高温度在1200——1430℃)以及所接触的耐材材质等。由于磁性材料中含有铁、氧、锰、锌等元素，在高温时，酸性耐火材料中的硅、铝易与磁性材料中的铁、锰、锌反应，造成磁性材料污染。同时，镁质碱性耐材不适合推板窑使用，也会与这些元素反应。通常的处理方法是在承烧板上放一层厚度4mm左右的氧化锆垫板，在该垫板上再放置磁性材料。氧化锆不与磁性材料中的铁、锰、锌等元素反应，因此能起到很好的隔离作用。但由于氧化锆抗热震稳定性差，使用寿命低，且价格高，造成使用厂家的生产成本高。另外，氧化锆板较薄，成品率低，很难做大尺寸的产品，一般一块三明治承烧板上放置9块氧化锆垫板，容易造成表面不平整，磁性材料不好摆放，工人操作较为繁琐。为此，磁性材料的生产厂家提出，不用氧化锆垫板，在三明治承烧板上直接复合氧化锆材料，将磁性材料直接放在三明治承烧板上烧成，但存在以下问题：三明治承烧板的烧成温度较低，氧化锆烧成温度较高，如何降低后者的烧成温度使两者达到统一；另外，如何复合这两种材料等，这些都是技术人员亟待解决的问题。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种能使氧化锆层与莫来石层良好结合的复合型承烧板；本发明的第二目的是提供一种既能促进氧化锆烧成、又能防止氧化锆与莫来石面料分层的复合承烧板制备方法。

技术方案：本发明所述氧化锆三明治复合承烧板，包括莫来石层、位于其中间的碳化硅芯料层和覆于其表面的氧化锆层；所述承烧板包括下述重量配比的组分：

莫来石层：粒度为0.1-1mm莫来石5-6份、325目莫来石细粉1-4份、200目莫来石细粉1-2份、150目莫来石细粉1-2份以及200目结合粘土1-2份；

碳化硅芯料层：碳化硅0.1-1mm1-2份、1-3mm4-6份，200目碳化硅1-2份、粒度为2.5μm碳化硅微粉0.4-0.6份以及200目结合粘土1-2份；

氧化锆层：60目钙稳定氧化锆3-6份、100目钙稳定氧化锆2-3份、200目钙稳定氧化锆2-3份、325目钙稳定氧化锆1-2份、0.8μm电熔单斜氧化锆粉1-2份以及能使氧化锆层产生大量微气孔的有机物。

其中，所述能使氧化锆层产生大量微气孔的有机物为米粉以及具有结合剂性质的水溶性有机物。所述米粉为200目、0.05-0.1份；所述具有结合剂性质的水溶性有机物为食用糖浆或蜂蜜。所述食用糖浆或蜂蜜为0.2-0.3份。

所述0.8μm电熔单斜氧化锆微粉是由8-9份3.2μm电熔单斜氧化锆、7-8份氧化锆研磨体和1-2份水混合后依次进行球磨、烘干而得；其中，所述球磨速度为50-70转/min，球磨时间为9-10h。

所述0.8μm电熔单斜氧化锆微粉的制备原料中还包括0.02-0.05份的有机分散剂或无机分散剂。

所述结合粘土为广西结合粘土。

本发明所述氧化锆三明治复合承烧板的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备混合料：

莫来石面料：取粒度为0.1-1mm莫来石5-6份、325目莫来石细粉1-4份、200目莫来石细粉1-2份、150目莫来石细粉1-2份以及200目结合粘土1-2份，混合后加入0.2-0.3份水，接着将混合物料进行泥碾，然后静置待用；

碳化硅混合料：取碳化硅0.1-1mm1-2份、1-3mm4-6份，200目碳化硅1-2份、粒度为2.5μm碳化硅微粉0.4-0.6份以及200目结合粘土1-2份，混合后加入0.4-0.5份水，接着将混合物料进行泥碾，然后静置待用；

氧化锆混合料：取60目钙稳定氧化锆3-6份、100目钙稳定氧化锆2-3份、200目钙稳定氧化锆2-3份、325目钙稳定氧化锆1-2份、1-2份0.8μm电熔单斜氧化锆微粉以及能使氧化锆层产生大量微气孔的有机物，混合后进行泥碾，然后静置待用；

(2)混料成型：

在模具中先加入莫来石面料并刮平，接着加入碳化硅混合料，刮平后下压，再加入莫来石面料，刮平后下压，然后倒入氧化锆混合料，刮平后以80-90Mpa下压成型得到坯体；

(3)坯体烘干：将坯体烘干至残余水分低于0.5％；