本發(fā)明屬于陶瓷燒結(jié)的技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種進(jìn)口氧化鋁陶瓷粉燒結(jié)的溫度控制方法。
背景技術(shù):
隨著科技的進(jìn)步,對(duì)特種氧化鋁的性能、純度及功能化的要求越來越高,特別是在半導(dǎo)體行業(yè)要求材料的純度及抗酸性能、抗高溫氧化的脫落及掉渣的要求在不斷的提高。在此情況下引進(jìn)了大量的進(jìn)口氧化鋁陶瓷粉作為原材料,這些原材料表面上看和國內(nèi)自行生產(chǎn)的陶瓷粉差異不大,但實(shí)際內(nèi)容物并不同。
首先,進(jìn)口氧化鋁陶瓷粉的原晶晶粒一般都較小,以AL-160SG-3P為例,其原晶在1μ左右,燒成后理想的密度可以達(dá)到3.92g/cm3以上,但是,細(xì)的原料同時(shí)也存在堆積的比表面積增大的問題,為了保證成型時(shí)較好的坯體強(qiáng)度就必須在原料中增加粘合材料。增加的粘合材料主要是一些有機(jī)化合物,如聚乙烯醇、丙三醇等等,這些有機(jī)物能夠?qū)μ沾傻臒Y(jié)產(chǎn)生重大的影響,特別是在陶瓷產(chǎn)品燒成時(shí)的排膠階段。眾所周知,排膠階段是影響陶瓷產(chǎn)品燒結(jié)質(zhì)量的一個(gè)重要階段,它對(duì)陶瓷的性能、成品率有著決定性的作用。氧化鋁陶瓷粉原料添加的有機(jī)物有凝集劑、分散劑,它們都是膠裝形態(tài)存在并且這些粘合材料是有多種組成,每種的揮發(fā)溫度也不一樣。
國產(chǎn)的氧化鋁陶瓷粉原料造粒粉中一般是添加水溶聚乙烯醇,揮發(fā)溫度從120℃左右開始至600℃左右揮發(fā)結(jié)束,而進(jìn)口氧化鋁陶瓷粉原料中添加了各種不同溫度的粘合材料,排膠曲線與國產(chǎn)氧化鋁陶瓷粉燒結(jié)的排線曲線并不吻合,如果采用傳統(tǒng)的工藝對(duì)排膠的溫度進(jìn)行控制,就得不到理想性能的產(chǎn)品,特別是大件產(chǎn)品的報(bào)廢率明顯提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種進(jìn)口氧化鋁陶瓷粉燒結(jié)的溫度控制方法,滿足進(jìn)口氧化鋁陶瓷粉燒結(jié)排膠階段的溫度要求,提升產(chǎn)品性能,提高成品合格率。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種進(jìn)口氧化鋁陶瓷粉燒結(jié)的溫度控制方法,包括以下步驟:
(1)室溫勻速升溫至100℃,時(shí)間控制為2000分鐘;
(2)100℃勻速升溫至300℃,時(shí)間控制為2500分鐘;
(3)300℃勻速升溫至500℃,時(shí)間控制為2000分鐘;
(4)500℃保溫240分鐘;
(5)500℃勻速升溫至1200℃,時(shí)間控制為3000分鐘;
(6)1200℃保溫240分鐘;
(7)1200℃勻速升溫至1550℃,時(shí)間控制為2000分鐘;
(8)1550℃勻速降溫至1500℃,時(shí)間控制為360分鐘;
(9)1500℃勻速降溫至1100℃,時(shí)間控制為1200分鐘;
(10)1100℃勻速降溫至400℃,時(shí)間控制為3000分鐘;
(11)400℃自然冷卻降溫至200℃;
(12)打開爐門。
作為本發(fā)明一種優(yōu)選的實(shí)施方式,該溫度控制過程通過可編程控制器進(jìn)行自動(dòng)控制。
有益效果
本發(fā)明的溫度控制方法與進(jìn)口氧化鋁陶瓷粉的排膠曲線相吻合,能夠滿足進(jìn)口氧化鋁陶瓷粉燒結(jié)排膠階段的溫度要求,500℃時(shí)排膠基本完成,增加了4小時(shí)的保溫時(shí)間,使得排膠更加徹底,同時(shí)在降溫過程中逐步降溫,防止急速降溫造成產(chǎn)品開裂,提升了產(chǎn)品性能,成品的合格率由傳統(tǒng)燒結(jié)溫度控制的65%提高到90%。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解,這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解,在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改,這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
一種進(jìn)口氧化鋁陶瓷粉燒結(jié)的溫度控制方法,包括以下步驟:
(1)室溫勻速升溫至100℃,時(shí)間控制為2000分鐘;
(2)100℃勻速升溫至300℃,時(shí)間控制為2500分鐘;
(3)300℃勻速升溫至500℃,時(shí)間控制為2000分鐘;
(4)500℃保溫240分鐘;
(5)500℃勻速升溫至1200℃,時(shí)間控制為3000分鐘;
(6)1200℃保溫240分鐘;
(7)1200℃勻速升溫至1550℃,時(shí)間控制為2000分鐘;
(8)1550℃勻速降溫至1500℃,時(shí)間控制為360分鐘;
(9)1500℃勻速降溫至1100℃,時(shí)間控制為1200分鐘;
(10)1100℃勻速降溫至400℃,時(shí)間控制為3000分鐘;
(11)400℃自然冷卻降溫至200℃;
(12)打開爐門。
整個(gè)的溫度控制過程通過可編程控制器進(jìn)行自動(dòng)控制。
該溫度控制方法與進(jìn)口氧化鋁陶瓷粉的排膠曲線相吻合,能夠滿足進(jìn)口氧化鋁陶瓷粉燒結(jié)排膠階段的溫度要求,500℃時(shí)排膠基本完成,增加了4小時(shí)的保溫時(shí)間,使得排膠更加徹底。同時(shí)在降溫過程中逐步降溫,防止急速降溫造成產(chǎn)品開裂,提升了產(chǎn)品性能,成品的合格率由傳統(tǒng)燒結(jié)溫度控制的65%提高到90%。