[发明专利]一种氧化物固体电解质膜片制备用窑具材料及薄板式窑具的制备工艺

权利要求书

1.一种氧化物固体电解质膜片制备用窑具材料，其特征在于，包括如下质量比的组分：

粉体 55-65%；

溶剂 15-25%；

造孔剂 10-15%；

分散剂 0.8-1.5%；

粘结剂 4-8%；

增塑剂 2-12%；

消泡剂 0.04-0.08%；

所述粉体包括80-90wt%的主料和10-20wt%的辅料；所述主料为氧化铝陶瓷粉，所述辅料包括质量比为(20-30):(40-50):(20-30)的电熔刚玉粉、高纯硅微粉、电熔莫来石。

2.根据权利要求1所述的一种氧化物固体电解质膜片制备用窑具材料，其特征在于：所述主料粒径为30-50μm，所述辅料粒径为10-20μm。

3.根据权利要求1所述的一种氧化物固体电解质膜片制备用窑具材料，其特征在于：所述溶剂包括质量比为5:3:2的无水乙醇、异丙醇和乙酸丁酯。

4.根据权利要求1所述的一种氧化物固体电解质膜片制备用窑具材料，其特征在于：所述造孔剂为炭黑、核桃壳粉、竹粉、PS微球、PMMA微球中的任意一种，其粒径为20-30μm。

5.根据权利要求4所述的一种氧化物固体电解质膜片制备用窑具材料，其特征在于：所述竹粉的制备过程如下：

第一步，先将毛竹竿锯切成小段，再加热至200-220℃，持续20-30min，接着研磨粉碎至粒径为20-30μm，得到待用粉末；

第二步，将上述待用粉末浸入10wt%硝酸溶液中，加热至50-60℃，持续5-7min，过滤、水洗、烘干，得到预改性粉末；

第三步，将70-80份1,2-丁二醇、25-30份水、0.2-0.4份醋酸混合，再加入30-50份上述预改性粉末，升温至190-200℃，持续1-2h，过滤、水洗、烘干，得到竹粉。

6.根据权利要求1所述的一种氧化物固体电解质膜片制备用窑具材料，其特征在于：所述分散剂为三油酸甘油酯、松油醇、三乙醇胺、曲拉通X-100中的任一种。

7.根据权利要求1所述的一种氧化物固体电解质膜片制备用窑具材料，其特征在于：所述粘结剂包括聚乙烯醇缩丁醛、丙烯酸树脂和环氧树脂中的一种或两种。

8.根据权利要求1所述的一种氧化物固体电解质膜片制备用窑具材料，其特征在于：所述增塑剂包括邻苯二甲酸丁苄酯、聚乙二醇和邻苯二甲酸二辛酯中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的一种氧化物固体电解质膜片制备用窑具材料，其特征在于：所述消泡剂为正丁醇或油酸。

10.一种薄板式窑具的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1备料：按权利要求1至9任一项所述的窑具材料配方，先将主料和辅料按比例混匀，再加入溶剂和分散剂，球磨混匀，接着加入粘结剂和增塑剂，球磨混匀，然后加入消泡剂，真空脱泡，得到流延浆料；

S2成型：将上述流延浆料加入流延机的料槽内，经流延机烘道得到生坯，流延速度为0.2-0.5m/min，干燥带温度为30-60℃，控制流延厚度为600-1000μm，生坯经裁切后得到矩形坯体；

S3热处理：上述矩形坯体一次热处理在脱脂炉中进行，脱脂最高温度900℃，升温速率为0.5℃/min，二次热处理在箱式炉中进行，最高温度850-1400℃，升温速率为2℃/min，得到烧结薄片，其厚度为500-900μm；

S4抛光：将上述烧结薄片用天然树脂溶液粘贴在吸附盘上，整体放于研磨盘面上，压重研磨直至表面光洁，再将吸附盘取出放入温水中浸泡，待胶黏物质粘结力失效后揭掉烧结薄片，接着将烧结薄片换面粘贴在吸附盘上，继续研磨至烧结薄片厚度为400-600μm，最后将研磨盘换成羊毛抛光盘，重复上述抛光步骤，得到双面平整的薄板式窑具，表面粗糙度Ra=0.1-0.2。