專利名稱：噴涂靜電耗散陶瓷及其制備技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陶瓷材料和噴涂技術(shù)，具體為 一種噴涂靜電耗散陶瓷及其制備 技術(shù)。 相關(guān)技術(shù)靜電在人們的日常生活和生產(chǎn)工作中無處不在，只要存在相互摩擦、接觸 和分離，就必然會產(chǎn)生靜電和靜電釋放。在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代，各種微電子、光電子器件的應(yīng)用日益廣泛。靜電釋放(ESD)會改變半導(dǎo)體元件的電性能，降低其性能甚至造成破壞。靜電釋 放會引起電子系統(tǒng)的紊亂，造成儀器設(shè)備故障或失靈。此外，靜電釋放產(chǎn)生靜 電火花，成為易燃易爆品生產(chǎn)中的安全隱患，靜電電荷還吸附灰塵，污染環(huán)境。 靜電釋放在各工業(yè)領(lǐng)域造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，椐統(tǒng)計(jì)，世界上每年僅電子工業(yè) 中因靜電釋放所造成的經(jīng)濟(jì)損失就達(dá)千億美元。目前，靜電危害已引起人們的高度重視，對靜電保護(hù)的要求也越來越高。目 前應(yīng)用和研究最多的防靜電材料，大多是在聚合物中添加金屬或碳黑等導(dǎo)電物 質(zhì)制成，無法滿足一些工裝、工具等對制造材料的強(qiáng)^t和硬度要求，也難以解 決這些材料自身存在的易老化、耐磨性差、耐腐蝕性差等問題。靜電耗散陶瓷 是目前最先進(jìn)、最安全可靠的防靜電材料。而fl前銷售的靜電耗散陶瓷制品， 都是在氧化鋯基體中添加氧化物導(dǎo)體或半導(dǎo)體作為電阻調(diào)節(jié)劑，采用傳統(tǒng)的粉 末冶金方法制造的，不僅工藝復(fù)雜，技^:要求高，產(chǎn)品機(jī)械物理性能較差，生 產(chǎn)技術(shù)難度較高，成本較高，導(dǎo)致產(chǎn)品價(jià)格極為昂貴，而且難以制造大尺寸或 形狀復(fù)雜的產(chǎn)品。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提高了一種靜電耗散陶瓷及其制備技術(shù)。由于靜電電荷積累或靜電放 電都發(fā)生在零件或物體表面，因此，只要零件表而具有靜電耗散性能，就能起 到安全防靜電效果。本發(fā)明采用等離子噴涂(或i《它熱噴涂)方法，將靜電耗散陶瓷材料噴涂在零件表面，在零件表而形成0.1 2mm的靜電耗散陶瓷涂層， 所用靜電耗散陶瓷為氧化鋯10~35%，氧化鋁30~85%，氧化鈦5~35%。如圖1所示，本發(fā)明是在零件基體1表面釆沐J等離子噴涂方法噴涂靜電耗散 啕瓷涂層3，還可以在基體1和涂層3之間噴涂-層或多層金屬過度層，以提高 基體和涂層之間的結(jié)合強(qiáng)度。靜電耗散陶瓷涂層3的厚度為0.1 2mm，表面電 阻率為105 109Q/Z7。所述靜電耗散陶瓷涂層的制備方法包括如下歩驟第一步將噴涂用氧化鋯、氧化鋁、氧化鈦(或其中2種或3種材料的混 合物)粉末按10 35: 30 85: 5 35重量比例混合均勻。第二步對零部件表面進(jìn)行噴砂處理，去掉油污，露出新鮮表面。第三步根據(jù)零部件基體材料的性能(如硬度、熱膨脹系數(shù)等)和使用要求確定是否先噴涂一層金屬過渡層。第四步將混合好的陶瓷粉料放入噴涂送料器中，采用等離子噴涂或其它 熱噴涂方法把陶瓷粉料盡可能均勻地噴涂在處理后的零件表面。第五步根據(jù)零件的精度和使用要求，對噴涂表面進(jìn)行加工，所用加工方法 為金剛石砂輪磨削或研磨。本發(fā)明與現(xiàn)有的靜電耗散陶瓷制造技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果(1) 產(chǎn)品靜電耗散(防靜電)性能穩(wěn)定、長效。(2) 生產(chǎn)技術(shù)和工藝比較簡單，產(chǎn)品合格率極高。(3) 能大量節(jié)約靜電耗散陶瓷材料。(4) 能比較方便地制造大尺寸或形狀較復(fù)雜的防靜電產(chǎn)品。(5) 降低制造成本。本發(fā)明不僅保證產(chǎn)品具有優(yōu)良的防靜電性能，還能夠極大地提高產(chǎn)品 的耐磨性，耐腐蝕性，大大提高產(chǎn)品的使用性能和壽命。本發(fā)明可以用于制造 各種防靜電工具、工裝和設(shè)備裝置，及各領(lǐng)域要求防靜電零部件的防靜電處理。


圖1是本發(fā)明的靜電耗散陶瓷結(jié)構(gòu)示意圖 具體實(shí)施方法 實(shí)施例(1) 按貫鼂比例將噴涂用氧化鋯17%,氧化鋁65%，氧化鈦18。/。放在一起混合 均勻。(2) 加工尺寸為300X400X12鑄鐵板或鋼板，并對一表面進(jìn)行噴沙處理。(3) 在處理后表面噴涂鎳、鉻、鋁、釔混合金屈過渡層O.lmm。(4) 在金屬過渡層上采用等離子噴涂方法，噴涂靜電耗散陶瓷，涂層厚度為 0.2 lmm。(5) 用金剛石砂輪在平面磨床上將靜電耗散陶瓷涂層磨平。經(jīng)電性能檢測，產(chǎn)品表面電阻率為6.8X10"Q/E7。設(shè)產(chǎn)品可用做防靜電工 作臺。
權(quán)利要求
1. 一種靜電耗散陶瓷，其特征在于，采用等離子噴涂或其它熱噴涂方法將靜電耗散陶瓷噴涂于要求做防靜電處理的產(chǎn)品或零部件表面。
2. 如權(quán)利要求l所述靜電耗散陶瓷，其特征在于，噴涂陶瓷材料為氧化鋯10 35%，氧化鋁30 85%，氧化鈦5 35%。
3. 如權(quán)利要求1和2所述靜電耗散陶瓷，其特征在于，表面電阻率為105 109
4. 如權(quán)利要求1和2所述靜電耗散陶瓷，其特征在于，在噴涂陶瓷中添加其它 半導(dǎo)體氧化物，如Sn02，ZnO等。
5. 如權(quán)利要求l， 2和4所述靜電耗散陶瓷的制備技術(shù)，其特征在于，包括如下第一步，將噴涂用氧化鋯、氧化鋁、氧化鈦(或其中2種或3種材料的混 合物)粉末按10 35: 30 85: 5 35重量比例混合均勻。第二步，對零部件表面進(jìn)行噴砂處理，去掉油污，露出新鮮表面。第三歩，根據(jù)零部件基體材料的性能(如硬設(shè)、熱膨脹系數(shù)等)和使用要 求確定是否先噴涂一層金屬過渡層。第四步，將混合好的陶瓷粉料放入噴涂送料器中，釆用等離子噴涂或其它 熱噴涂方法把陶瓷粉料盡可能均勻地噴涂在處理后的零件表面。.第五步，根據(jù)零件的精度和使甩要求，對噴涂表面進(jìn)行加工，所用加工方 法為金剛石砂輪磨削或研磨。
6. 如權(quán)利要求l， 2和4所述靜電耗散陶瓷，凡特征在于，噴涂靜電耗散陶瓷 涂層厚度為0.1 2mm，涂層氣孔率小于10%。
7. 如權(quán)利要求l， 2和4所述靜電耗散陶瓷，其特征在于，所用噴涂陶瓷粉末粒 度為0.5 15um。
8. 如權(quán)利要求l， 2和4所述靜電耗散陶瓷，其特征在于，基體與涂層的結(jié)合強(qiáng) 度大于20MPa。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種靜電耗散陶瓷及其制備技術(shù)。所述靜電耗散陶瓷是采用等離子噴涂或其它熱噴涂方法，在各種需要防靜電的產(chǎn)品或零部件表面噴涂形成靜電耗散陶瓷涂層，其表面電阻率為10⁵～10⁹Ω/□。所用陶瓷材料為氧化鋯10～35％、氧化鋁30～85％、氧化鈦5～35％。制備技術(shù)包括按前述重量比例，將噴涂陶瓷粉末混合均勻，通過等離子噴涂或其它熱噴涂方法，盡量均勻地噴涂于要求做防靜電處理的產(chǎn)品1表面，即在產(chǎn)品表面形成靜電耗散陶瓷涂層3，可根據(jù)產(chǎn)品基本材料情況確定是否需要先噴涂金屬過渡層2，并根據(jù)產(chǎn)品精度和使用要求，確定是否對涂層進(jìn)行加工，如需加工，采用金剛石磨削和研磨方法進(jìn)行加工。本發(fā)明不僅保證產(chǎn)品具有優(yōu)良的防靜電性能，還能夠極大地提高產(chǎn)品的耐磨性，耐腐蝕性，大大提高產(chǎn)品的使用性能和壽命。本發(fā)明可以用于制造各種防靜電工具、工裝和設(shè)備裝置，及各領(lǐng)域要求防靜電零部件的防靜電處理。
文檔編號C23C4/10GK101280404SQ20071007198
公開日2008年10月8日 申請日期2007年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月3日
發(fā)明者胡忠輝 申請人:胡忠輝