[发明专利]一种氧化锆陶瓷的流延成型方法

说明书

一种氧化锆陶瓷流延成型方法，首先将制作氧化锆陶瓷的氧化锆陶瓷粉体原料球磨，再与制作氧化锆陶瓷的添加剂一起混合，混合搅拌后再次进行二次湿法研磨，得到预混浆料，再把研磨好的预混浆料与有机塑化剂溶液按适当配比混合制成具有一定黏度混合料浆，并对混合料浆进行第三次研磨，得到流延浆料，并对流延浆料进行真空除泡处理；再让流延浆料从容器中流入氧化锆陶瓷模具内，并用刮刀以氧化锆陶瓷厚度刮压涂敷在氧化锆陶瓷模具上，经干燥、固化后从上剥下成为氧化锆陶瓷生坯，然后根据氧化锆陶瓷的尺寸和形状需要对生坯作冲切、层合加工处理，制成待烧结的氧化锆陶瓷毛坯；经烧结后得到氧化锆陶瓷坯料；再经过加工处理，得氧化锆陶瓷成品。

技术领域

本发明涉及到一种氧化锆陶瓷的制作方法，尤其是指一种氧化锆陶瓷流延成型制作方法，该种氧化锆陶瓷的流延成型方法可以解决目前氧化锆陶瓷的流延成型方法存在容易开裂和均匀性不好的问题，主要用于氧化锆陶瓷基板的制作加工，属于氧化锆陶瓷制作技术领域。

背景技术

氧化锆陶瓷是以稳定的立方型氧化锆为主晶相的陶瓷。20世纪70年代利用氧化锆相变发展起来的氧化锆增韧陶瓷，具有优异的力学（最高的断裂韧性）和热学等性能，是一类很有发展前途的新型结构陶瓷材料，已在众多的领域中得到广泛的应用。

由于部分稳定ZrO2陶瓷具有优异的力学性能，同时也有较好的耐磨和耐腐蚀性，再加上热传导系数小，隔热性很好，而热膨胀系数又比较大，比较容易与金属部件匹配，所以在目前研制的陶瓷发动机中用于汽缸内壁、活塞顶、缸盖、气门座和气门杆等，其中某些部件是与金属复合而成的。由于陶瓷发动机处于研制阶段，尚有许多问题有待解决。

此外，部分稳定ZrO2陶瓷还可作无润滑轴承、拉丝模、冲挤压模、弹簧、刀具、量具、各种喷嘴、陶瓷阀及衬套、机械密封材料、球磨件、各种剪刀、无磁改锥以及生物陶瓷材料等。氧化锆增韧陶瓷由于其优良的性能，已经得到了相当广泛的应用，其应用领域不断扩大，今后在电子信息、航空、航天、国防等部门将发挥更大的作用。

氧化锆陶瓷的成型有干压成型、等静压成型、注浆成型、热压铸成型、流延成型、注射成型、塑性挤压成型、胶态凝固成型等。其中使用最广泛的是注塑与干压成型。

其中，现有的氧化锆陶瓷流延成型是把氧化锆陶瓷粉料与大量的有机粘结剂、增塑剂、分散剂等充分混合，得到可以流动的粘稠浆料，把浆料加入流延机的料斗，用刮刀控制厚度，经加料嘴向传送带流出，烘干后得到膜坯。此工艺适合制备薄膜材料，为了获得较好的柔韧性而加入大量的有机物，要求严格控制工艺参数，否则易造成起皮、条纹、薄膜强度低或不易剥离等缺陷。此外，在制作相对厚度较为厚的（1mm以上）氧化锆陶瓷基板时，很容易出现开裂或者干燥不均匀，经过分析其原因主要是由于流延时坯带厚，上下表面的干燥速率不一致（上表面通常先干燥成聚合物膜，阻碍坯带内部溶剂挥发）所致，因此很有必要对此加以解决。

通过专利检索没发现有与本发明相同技术的专利文献报道，与本发明有一定关系的专利主要有以下几个：

1、专利号为CN98103410.1，名称为“陶瓷基板的流延法制备工艺”的发明专利，该专利公开了一种陶瓷基板的流延法制备工艺,采用无毒的二甲苯/无水乙醇作为混合溶剂,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)作为粘结剂,邻苯二甲酸二丁脂(DBP)和聚乙二醇(PEG)作为增塑剂,鱼油、油酸或三油酸甘油脂(GTO)作为分散剂,磷酸三丁脂、有机硅油或醇类混合物作为除泡剂等。制成流延浆料后再制成流延坯片,经干燥、排胶、烧结制成陶瓷基片。

2、专利号为CN201510591221.5，名称为“具有无线充电功能的氧化锆陶瓷后盖及其制造方法”的发明专利，该专利公开了一种具有无线充电功能的氧化锆陶瓷后盖及其制造方法，所述氧化锆陶瓷后盖是由氧化锆陶瓷背板与涂覆在所述氧化锆陶瓷背板上的复合浆料共烧而获得的氧化锆陶瓷后盖，所述复合浆料经烧结形成与所述氧化锆陶瓷背板一体化的无线充电线圈，其中配制所述复合浆料的原料包括以重量百分比计的银粉70～80％、石墨烯2～5％、碳纳米管3～8％、玻璃粉15～20％。