[发明专利]一种汽车压力传感器用氧化铝陶瓷的制备方法

说明书

本发明公开了一种汽车压力传感器用氧化铝陶瓷的制备方法，包括：A、将95～97wt％的α‑Al₂O₃，1～2wt％的高岭土，0.5～2wt％的碳酸钙，0.5～1wt％的二氧化硅和0.3～0.7wt％的硅酸锆配制成原料，再均匀混入PVA17‑99和正辛醇；B、球磨；C、喷雾造粒；D、干压成型，然后烧结；E、振磨；F、表面金属化等步骤，本发明采用氧化铝陶瓷作为基体；加入硅酸锆；改进球磨方式；表面二次金属化等方法，使得陶瓷成品密度达3.69g/cm³以上，弹性模量达310Gpa左右，热膨胀系数约为5x10‑6/℃(从25～500℃)，抗折强度约288Mpa。

技术领域

本发明涉及一种汽车压力传感器用氧化铝陶瓷的制备方法。

背景技术

现有的传感器大多是电阻应变式、硅扩散片式，多采用硅材料，存在体积大、蠕变大、抗冲击、抗过压能力较差、精度低的缺点；氧化铝陶瓷材料具备零力学滞后性能，作为传感器材料可大幅度改善蠕变性和力学滞后性。同时，氧化铝陶瓷具有极强的耐酸碱腐蚀能力，在强酸碱溶液中放置1000小时，氧化铝陶瓷的表面无任何变化，其应用领域较宽。但现有的氧化铝陶瓷制备工艺使得氧化铝陶瓷虽具有高的机械强度，但其抗折强度和断裂韧性仍然不高。因此，如何克服现有技术的不足，研发出一种高力学稳定性、高弹性模量、温度稳定性和精度的压力传感器是汽车电子元件技术领域急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高力学稳定性、高弹性模量、温度稳定性和精度的汽车压力传感器用氧化铝陶瓷的制备方法。

为了达到上述目的，本发明包括：

A、将95～97wt％的α-Al₂O₃，1～2wt％的高岭土，0.5～2wt％的碳酸钙，0.5～1wt％的二氧化硅和0.3～0.7wt％的硅酸锆配制成原料，再均匀混入占原料1～1.5wt％的PVA17-99作为粘结剂和占原料0.3～0.5wt％的正辛醇作为除泡剂；

B、球磨使得原料粒度达到1.3～1.8μm；

C、喷雾造粒，然后按重量将造粒粉100份、质量比为1∶2的油酸和煤油1.2～1.8份、液体石蜡0.4～0.7份以及脱模剂ZUSOPLASTO59 0.2～0.8份混合均匀；

D、在98～120MPa下干压成型，然后烧结，烧结工艺：一温区260℃，二温区430℃，三温区700℃，四温区1120℃，五温区1450℃，六温区1600℃，七温区1700～1730℃，八温区1730℃，八个温区升温速率均为10℃/min，一至七温区保温0.5～1.0小时，八温区保温2～4小时；

E、在振动抛光机中振磨0.5小时，去除产品的粘粉及毛刺；

F、表面金属化：

a、配制金属化膏剂：(1)将59～72wt％的Mo，11～15wt％的Mn，5～13wt％的Al₂O₃，6～12wt％的SiO₂，0.5～1.0wt％的CaO，0.8～1.4wt％的TiO₂烘干、球磨混合均匀后过360目筛；(2)将其与膏用添加剂按重量比(70～80)∶(20～30)混合，不断搅拌并超声分散1～2小时，其中膏用添加剂主要成分及比例：松油醇混合溶剂∶乙基纤维素＝(96～98)∶(2～4)；

b、配制辅助膏剂：(1)将88～96wt％的Mo，3～8wt％的Mn和1～4wt％的Al₂O₃烘干、球磨混合均匀后过360目筛；(2)将其与步骤a中膏用添加剂按重量比(70～80)∶(20～30)混合，超声分散1～2小时，期间不断搅拌；

c、一次印刷：将金属化膏剂印刷在氧化铝陶瓷上，膏剂涂层厚度为30～45μm，再烘干；