[发明专利]一种陶瓷金属化膏剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种陶瓷金属化膏剂及其制备方法和应用，所述陶瓷金属化膏剂按质量百分含量包括：Mo粉71‑73％；Mn粉8‑13％；Al₂O₃粉9‑11％；SiO₂粉7‑9％；CaO粉1.1‑3％。本发明将配方中的粉料混合后研磨至粒度为0.5‑1.3μm，然后采用扎压工艺进行制膏，得到了细腻、成分均匀、粒度小的膏剂。所得陶瓷金属化膏剂在1330‑1350℃下进行金属化烧结即能实现与陶瓷能很好的相互渗透，降低了能耗。本发明制备得到的陶瓷金属化膏剂涂覆在陶瓷端面，烧结后形成的金属化层连续致密，封接强度达到300MPa以上，远大于行业标准，焊口气密性满足要求，具有良好的经济效益和广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及真空灭弧室技术领域，具体涉及一种陶瓷金属化膏剂及其制备方法和应用。

背景技术

真空灭弧室是真空开关的心脏，也是真空开关的主要功能元件。而陶瓷金属化的质量对于真空灭弧室的性能又是至关重要的。现有的陶瓷金属化技术中需用钼锰等粉末制成膏剂涂覆在陶瓷与金属封接的表面，然后经过高温烧结，使粉末烧结成一个整体，并向氧化铝陶瓷表面进行渗透，使金属层与陶瓷烧结到一起，同时获得厚度适中，致密无空洞的金属层，以达到封接所需的抗拉强度和气密性等条件。但是钼锰等金属化膏剂颗粒较粗，烧结时需要1500℃左右的高温，温度高耗能大，对设备的要求高。而且金属化层不致密，不能满足封接后的强度和气密性的要求，

CN1887814A公开了一种陶瓷金属化膏剂用粉料及其制备方法，属于陶瓷金属化材料应用技术领域。它是由以下重量份数的原料构成：钼粉60-80份、玻璃相组份20-40份。该发明使抗拉强度比原来提高了60％，同时金属化的烧结温度降至1400-1450℃。

CN103172408A公开了一种高强度氧化铝陶瓷金属化膏剂及其制备方法，所述金属化膏剂按照重量百分比由下述物质构成：70-85％的钼粉、5-15％的锰粉、5-15％的AL₂O₃粉、5-10％的二氧化硅粉、0.2-1.2％的氧化钙、0.2-1.5％的氧化镁、0.2-1.5％的氧化锆粉、0.2-1.0％的二氧化钛粉；制备方法是：按比例将上述物质分别放入烘箱，在100-110℃的温度下烘干1-2小时；将钼粉放入球磨机中，加入无水乙醇，研磨24-48小时，在100-110℃的温度下烘干；将锰粉、Al₂O₃粉、二氧化硅粉、氧化钙、氧化镁、氧化锆粉和二氧化钛粉放入球磨机中，研磨4-6小时，加入磨好的钼粉，继续研磨36-48小时，得到上述物料的混粉；再向混粉中加入粘结剂，研磨24-48小时，得到金属化膏剂。该方法拓宽了烧结温度范围，经二次金属化后，金属薄膜三点平均抗拉强度达到300MPa以上。

CN103172408A公开了一种氧化铝陶瓷纳米金属化膏剂用粉料及其制备方法，包括以下重量份配比的组份：Mo粉65-80份、Mn粉12-14份、Al₂O₃粉8-12份、SiO₂粉2.5-7.0份、MgO粉0.5-3份、CaO粉1-5份和ZrO₂粉1-2份，其中，Al₂O₃粉由纳米级Al₂O₃粉、亚微米级Al₂O₃粉和微米级Al₂O₃粉组成。该发明提供的膏剂用粉料的烧结温度为1400-1450℃/60min，封接抗拉强度≥125MPa。

上述方法虽然能够一定程度上降低陶瓷金属化膏剂的烧结温度，提高其封接抗拉强度，但是其烧结温度仍然大于1400℃，封接抗拉强度不足，仍然有继续改进的空间。

发明内容