[发明专利]氧化锆基片的流延生产设备

说明书

技术领域

本发明涉及氧化锆传感器技术领域，具体涉及氧化锆传感器芯片制作的氧化锆基片流延生产设备。

背景技术

氧化锆传感器用于测量汽车燃烧过程中残余氧量，它在减少环境污染、提高燃烧效率方面起着积极的作用。氧化锆传感器的关键部件是氧化锆芯片，氧化锆芯片最新采用多层氧化锆基片上下叠压工艺。现有技术中，氧化锆基片采用流延方式进行生产，在流延生产的流延阶段，目前通常采用单一刀头的平刮刀来对浆料表面进行刮平来形成坯料，由于浆料的黏度和流变特性的控制比较困难，所以坯片表面在流延阶段易生成表面条纹；另外，当通过多个供料管道对储料槽进行连续供料时，浆料在混合时也会导致因为浆料在移动过程中无法保持均匀而趋于短程有序，使坯片表面产生条纹；还有，在流延生产的干燥阶段，坯片在干燥室内的干燥过程通常采用鼓入热风的方式，鼓入热风的方式会在干燥室内形成较大的空气扰动，由于浆料中含大量的添加剂和溶剂，在坯片的干燥过程中，每种浆料的坯片的干燥行为具有非常大的差异，而且坯片在干燥过程中坯片中的溶剂都是从坯片的上表面单面蒸发，并且因为坯片的厚度薄（一般在0.1-0.2mm），所以坯片在干燥阶段非常容易产生弯曲开裂等现象，严重制约氧化锆基片的高效高质生产，不仅影响氧化锆芯片的制作质量，而且影响氧化锆传感器的测量精度和工作稳定性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种可满足氧化锆基片高效高质生产的流延生产设备。

本发明是通过以下技术方案来实施的：

氧化锆基片的流延生产设备，其特征在于：包括工作平台和设于工作平台前后端的放卷、收卷机构，工作平台的表面铺设不锈钢板材料的流延承载板，放卷机构所放卷的膜带在水平经过工作平台的表面后由收卷机构进行收卷，工作平台在靠近放卷机构的一端设有流延装置，工作平台的上方沿前后方向设有多个干燥室，多个干燥室相互相通并在工作平台的上方形成封闭干燥空间，封闭干燥空间内在前端位置设有第一排气管、在中间位置设有第二排气管，第一、第二排气管的排气进口朝上，第一、第二排气管的排气出口与抽风风机相通，干燥室内设有玻璃挡板，玻璃挡板离开工作平台表面的高度距离不超过5cm，玻璃挡板对从干燥室内通过的所述膜带进行上遮挡，玻璃挡板在横向方向上与水平呈倾斜设置，所述流延承载板的底部安装带热电偶的电阻丝加热器，不同干燥室具有不同加热温度控制。

采用上述技术方案后，本发明可实现的工作过程是：放卷机构所放卷的膜带在水平经过工作平台的表面后由收卷机构进行收卷，在膜带移动的同时，流延装置流延在膜带上的浆料随膜带一起移动到干燥室内，浆料附着在膜带的表面形成坯片，在干燥室内，电阻丝加热器对工作平台表面进行加热，进而对经过工作平台表面的膜带和膜带上的坯片进行加热，使坯片中的溶剂被蒸发，在溶剂的加热蒸发过程中，坯片的上方始终有低矮的玻璃挡板对其进行上遮挡，因此坯片的干燥过程会极少受空气扰动影响，避免产生弯曲开裂等现象，从而实现氧化锆基片的高效高质生产，所生产的氧化锆基片不开裂，最后，蒸发的溶剂在排气管的排气作用下被抽离干燥室；在坯片干燥的初始阶段，溶剂蒸发量大，所以在玻璃挡板上会形成很多的小液滴，玻璃挡板的横向倾斜设置可避免小液滴汇集滴落到坯片上；还有，为更好完成对坯片的干燥，使流延设备在每一段都可达到精确的温度控制，采用了多个干燥室的设计，不同干燥室具有不同加热温度，不同加热温度可通过电阻丝加热器的热电偶控制来实现，理想状态下，干燥室入口处温度接近室温，然后温度以一定温度梯度逐渐升高。

作为优选，所述流延装置包括由料槽侧板和刮刀共同围出的储料槽，刮刀位于储料槽后侧，料槽侧板的底面与所述膜带之间相互紧贴，刮刀的底部与所述膜带之间留出流延间隙，所述刮刀具有圆底，圆底上开出前、后刀槽以形成刮刀的双刀头结构，前刀槽为三角形槽，后刀槽为平底形槽。

采用上述技术方案后，刮刀具有圆底设计，圆底可使浆料在进入刮刀底部前被柔性延展，在浆料表面形成平滑延展面，减小浆料经过刮刀底部时的摩擦力，使浆料在膜带表面更容易铺展，再经双刀头对浆料的两次刮平，从而确保坯片表面在流延过程中的平整而不会生成表面条纹，并且坯片厚度均匀。

作为优选，所述储料槽的上方设有液位传感器，所述储料槽的前侧设有调节料槽，调节料槽连接浆料供料管道，浆料供料管道上安装控制阀门，控制阀门与液位传感器电连接，所述料槽侧板的前侧板倾斜设置形成斜面，所述调节料槽内的溢出浆料通过斜面进入储料槽。