一種陶瓷片及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及陶瓷領(lǐng)域，特別涉及一種陶瓷片及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 流延成型是指在陶瓷粉中加入助劑，得到分散均勻的穩(wěn)定漿料，在流延機上制得 要求厚度薄膜的一種成型方法。若需要最終的產(chǎn)品具有各式各樣不同的顏色，則需要在前 期混料中加入相應(yīng)的色劑。
[0003] 流延法作為制備片層材料的重要工藝已經(jīng)被陶瓷研究者廣泛應(yīng)用，并且具有設(shè)備 簡單、可連續(xù)操作、生產(chǎn)效率高、自動化水平高、工藝穩(wěn)定、坯體性能均一等優(yōu)點，在生產(chǎn)獨 石電容器瓷片、多層布線瓷片、厚薄膜電路基片等一系列領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用。流延成型技術(shù) 的應(yīng)用，不僅給電子設(shè)備、電子元件的微型化以及超大規(guī)模集成電路的實現(xiàn)提供了廣闊的 前景，而且給工程陶瓷的宏觀結(jié)構(gòu)設(shè)計和微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了可能，為材料的性能優(yōu)化提 供了一條新的途徑。
[0004] 上文提到，若需要各種不同顏色，通常是在前期混料過程中加入色劑。然而，由于 色劑的存在，最終的產(chǎn)品性能發(fā)生一定的改變。以氧化鋯陶瓷為例，由于添加了色劑，成型 后的產(chǎn)品在硬度上、耐磨性、耐腐蝕性等都會有一定程度的下降。能否找到一種新的工藝， 不是采用犧牲陶瓷本身的性能，但能使最終的成品具有同等顏色的效果，若能成真，將極大 推動流延技術(shù)在各個不同領(lǐng)域廣闊的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種陶瓷片及其制備方法，既能使產(chǎn)品顯 色逼真，同時也能保證產(chǎn)品具有良好的硬度、耐磨性和耐腐蝕性。
[0006] 為達到上述技術(shù)效果，本發(fā)明提供了一種陶瓷片的制備方法，包括： (1) 將制備陶瓷片所需的原料混合并制漿，通過流延方法制得第一流延素片； (2) 將制備陶瓷片所需的原料以及色劑混合并制漿，通過流延方法制得第二流延素 片； (3) 將至少一個第二流延素片和至少一個第一流延素片進行疊層處理，疊加后得到坯 片，所述第二流延素片置于坯片的外表面； (4)將置層后的還片進彳丁置壓處理； (5) 將疊壓處理后的坯片進行等靜壓處理； (6) 將等靜壓處理后的坯片進行排膠處理； (7)將排膠處理后的坯片進行燒結(jié)，得到成品。
[0007] 作為上述方案的改進，所述坯片由2個第二流延素片和1-18個第一流延素片疊加 形成，所述第二流延素片置于上、下底部，所述第一流延素片置于第二流延素片的中間。
[0008] 作為上述方案的改進，所述制備陶瓷片所需的原料包括： 骨料50-80份 溶劑 10-35份 粘結(jié)劑 1-10份 分散劑 0. 1-5份 增塑劑 0. 1-5份。
[0009] 作為上述方案的改進，所述骨料為氧化鋯、氧化鋁、二氧化硅中的一種或組合； 所述溶劑為水或有機溶劑； 所述粘結(jié)劑為聚丙烯酸甲酯、乙基纖維素、聚乙烯醇中的一種或組合； 所述分散劑為三乙醇胺、磷酸三丁脂、松油醇中的一種或組合； 所述增塑劑為聚乙二醇、鄰苯二甲酸酯、乙二醇中的一種或組合。
[0010] 作為上述方案的改進，所述色劑的添加量為0. 1-5份。
[0011] 作為上述方案的改進，所述疊層后的坯片通過壓機進行疊壓處理，所述壓機的壓 力彡15MPa。
[0012] 作為上述方案的改進，所述等靜壓處理的壓力為13-60MPa。
[0013] 作為上述方案的改進，所述燒結(jié)的溫度為1400°C-1700°C，燒結(jié)時間為24-72h。
[0014] 作為上述方案的改進，所述第一流延素片、第二流延素片的厚度為20Mm-1000Mm。
[0015] 作為上述方案的改進，所述還片的厚度為0. 04mm-4mm。
[0016] 相應(yīng)的，本發(fā)明還公開一種陶瓷片，所述陶瓷片采用上述制備方法制得。
[0017] 實施本發(fā)明具有如下有益效果： 本發(fā)明改掉以往以犧牲材質(zhì)本身性能來換取顏色的套路，具體的，首先將絕大部分的 穩(wěn)定漿料，不添加任何色劑，按正常流延方式得到第一流延素片；取極少部分的漿料添加色 劑，得到第二流延素片。而后在疊層時，采取將疊層中部采用不含色劑的第一流延素片，而 疊層上底部和/或下底部采用含有色劑的第二流延素片，其次，再通過疊壓、等靜壓、排膠 和燒結(jié)等，最終得到產(chǎn)品。此時該產(chǎn)品所具有的性能與不含色劑的產(chǎn)品幾乎無任何區(qū)別，并 且該產(chǎn)品在顏色外觀方面具有與添加色劑的產(chǎn)品極為接近。因此，本發(fā)明成型后的產(chǎn)品顯 色逼真，同時也能保證產(chǎn)品具有良好的硬度、耐磨性和耐腐蝕性。
[0018] 而且，本發(fā)明在不影響材質(zhì)本身性能的基礎(chǔ)上，可以將產(chǎn)品的顏色做各種改變，其 最終得到的產(chǎn)品可以具有各式各樣的顏色，在色澤方面有多種選擇。
[0019] 此外，本發(fā)明對流延工藝其制作產(chǎn)品的優(yōu)勢不會產(chǎn)生任何影響，諸如更不易碎、塑 性好等性能。本發(fā)明將極大推動流延技術(shù)在不同領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本發(fā)明一種陶瓷片的制備方法的流程圖； 圖2是本發(fā)明一種陶瓷片一實施例的結(jié)構(gòu)圖； 圖3是本發(fā)明一種陶瓷片另一實施例的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0021] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖和具體實施例對 本發(fā)明作進一步地詳細(xì)描述。
[0022] 如圖1所示，本發(fā)明提供一種陶瓷片的制備方法，包括： S101、將制備陶瓷片所需的原料混合并制漿，通過流延方法制得第一流延素片； 步驟S101中，制備陶瓷片所需的原料包括： 骨料 50-80份 溶劑 10-35份 粘結(jié)劑 1-10份 分散劑 0. 1-5份 增塑劑 0. 1-5份。
[0023]所述骨料為氧化鋯、氧化鋁、二氧化硅中的一種或組合； 所述溶劑為水或有機溶劑； 所述粘結(jié)劑為聚丙烯酸甲酯、乙基纖維素、聚乙烯醇中的一種或組合； 所述分散劑為三乙醇胺、磷酸三丁脂、松油醇中的一種或組合； 所述增塑劑為聚乙二醇、鄰苯二甲酸酯、乙二醇中的一種或組合。
[0024] 優(yōu)選的，步驟S101中，制備陶瓷片所需的原料包括： 骨料 55-75份 溶劑 15-30份 粘結(jié)劑 1-8份 分散劑 0. 1-3份 增塑劑 0. 1-3份。
[0025]所述骨料為氧化鋯、氧化鋁、二氧化硅中的一種； 所述溶劑為水； 所述粘結(jié)劑為聚丙烯酸甲酯、乙基纖維素、聚乙烯醇的組合，其中，聚丙烯酸甲酯、乙基 纖維素、聚乙烯醇之間的用量比可以是1-2 :1-2 :1-2,但不限于此。
[0026]所述分散劑為三乙醇胺、磷酸三丁脂、松油醇中的一種； 所述增塑劑為聚乙二醇、鄰苯二甲酸酯、乙二醇中的一種。
[0027]S102、將制備陶瓷片所需的原料以及色劑混合并制漿，通過流延方法制得第二流 延素片； 步驟S102中，所述制備陶瓷片所需的原料包括： 骨料 50-80份 溶劑 10-35份 粘結(jié)劑 1-10份 分散劑 0. 1-5份 增塑劑 0. 1-5份 色劑 0. 1-5份。
[0028]所述骨料為氧化鋯、氧化鋁、二氧化硅中的一種或組合； 所述溶劑為水或有機溶劑； 所述粘結(jié)劑為聚丙烯酸甲酯、乙基纖維素、聚乙烯醇中的一種或組合； 所述分散劑為三乙醇胺、磷酸三丁脂、松油醇中的一種或組合； 所述增塑劑為聚乙二醇、鄰苯二甲酸酯、乙二醇中的一種或組合。
[0029] 優(yōu)選的，步驟S102中，制備陶瓷片所需的原料包括： 骨料 55-75份 溶劑 15-30份 粘結(jié)劑 1-8份 分散劑 0. 1-3份 增塑劑 0. 1-3份 色劑 0. 1-5份。
[0030] 所述骨料為氧化鋯、氧化鋁、二氧化硅中的一種； 所述溶劑為水； 所述粘結(jié)劑為聚丙烯酸甲酯、乙基纖維素、聚乙烯醇的組合，其中，聚丙烯酸甲酯、乙基 纖維素、聚乙烯醇之間的用量比可以是1-2 :1-2 :1-2,但不限于此。
[0031] 所述分散劑為三乙醇胺、磷酸三丁脂、松油醇中的一種； 所述增塑劑為聚乙二醇、鄰苯二甲酸酯、乙二醇中的一種。
[0032] 需要說明的是，制備陶瓷片所需的原料是指重量份。
[0033]S103、將至少一個第二流延素片和至少一個第一流延素片進行疊層處理，疊加后 得到坯片，所述第二流延素片置于坯片的外表面。
[0034] 優(yōu)選的，所述坯片由2個第二流延素片和1-18個第一流延素片疊加形成，所述第 二流延素片置于上、下底部，所述第一流延素片置于第二流延素片的中間。其中，所述第一 流延素片、第二流延素片的厚度為20Mm-1000Mm，所述還片的總厚度為0. 04mm-4mm。
[0035] 更佳的，所述坯片由2個第二流延素片和4-15個第一流延素片疊加形成，所述第 二流延素片置于上、下底部，所述第一流延素片置于第二流延素片的中間。其中，所述第一 流延素片、第二流延素片的厚度為20Mm-500Mm，所述還片的總厚度為0. 2mm-2mm。
[0036]S104、將疊層后的坯片進行疊壓處理； 具體的，所述疊層后的坯片通過壓機進行疊壓處理，所述壓機的壓力< 15MPa，采用上 述壓力對坯片進行疊壓處理，能夠使片層之間很好的粘結(jié)在一起，并且使得疊層后的坯片 的形狀尺寸在合理范圍以內(nèi)，以便后期進行等靜壓處理。
[0037]S105、將疊壓處理后的坯片進行等靜壓處理； 所述等靜壓處理的壓力為13-60MPa。
[0038]S106、將等靜壓處理后的坯片進行排膠處理； 具體的，將等靜壓處理后的坯片放至排膠爐，排出坯體中的水分及有機物。
[0039] S107、將排膠處理后的坯片進行燒結(jié)，得到成品。
[0040] 所述燒結(jié)的溫度為1400°C-1700°C，燒結(jié)時間為24-72h。燒結(jié)之前，先進行排膠， 將低溫粘結(jié)劑除掉。隨后，進行在燒結(jié)爐中進行燒結(jié)，溫度在1600度左右，將中溫和高溫粘 結(jié)劑去除。本發(fā)明在1400°C-1700°C的溫度范圍內(nèi)進行燒結(jié)處理，可以將粘結(jié)劑盡可能的 消除，使得最后的陶瓷產(chǎn)品具有內(nèi)部均勻性，保證陶瓷的性能。
[0041] 如圖2、3所示，本發(fā)明提供了一種陶瓷片，所述陶瓷片由圖1所示的制備方法制 得。具體的，所述陶瓷片包括若干層流延素片，流延素片包括不含色劑的第一流延素片1和 含有色劑的第二流延素片2,第二流延素片2置于外表面。
[0042] 本發(fā)明的陶瓷片具有多種實施方式，（1)如圖2所示，陶瓷片包括2個第二流延素 片2和若干個第一流延素片1，第