電子陶瓷第二章

1、第二章 電子瓷成型(chngxng)原理 粉壓成型原理 塑法成型原理 流法成型原理 其它(qt)成型工藝共二十三頁(yè)由坯料（泥料）進(jìn)一步加工成坯體的工序稱(chēng)為(chn wi)成型 2-1粉壓成型(chngxng)干壓成型 等靜壓成型共二十三頁(yè)一、干壓成型(chngxng)1、原理：造粒，流動(dòng)性好，粒配合造的料粉，倒入一定形狀的鋼模內(nèi)，借助于模塞，通過(guò)外力(wil)便可將粉料壓制成一定的坯體。 粉粒之間進(jìn)一步靠近，使膠體分子與粉料表示之間的作用力加強(qiáng)，而使坯體只有一定的機(jī)械強(qiáng)度。2、粉料堆集密度 堆積密度是指加壓前粉料在模具中自然堆積或適當(dāng)振動(dòng)所形成的填充程度。共二十三頁(yè)（1）堆積方式(fngsh)

2、： 等徑球：密度可達(dá)74.05%（相對(duì)） 立方： 密度可達(dá)52.36%，振動(dòng)，密度可達(dá) 60%一般瓷料（粉種） 干壓成型時(shí)，振動(dòng)加料，多振動(dòng)加料可有效提高坯體密度。（2）粒徑配比(pi b)：粗細(xì)搭配，粗顆粒占70%時(shí)，填充率最高，半徑相差愈高，則填充率愈高。共二十三頁(yè)（3）流動(dòng)性：粉粒之間，粉粒與模壁之間的摩擦力小，則粉料的流動(dòng)性好。粒形：球磨，噴霧干燥或造粒后（適當(dāng)球磨）外形接近(jijn)球形，流動(dòng)性好。 振磨，大球磨，外形不圓潤(rùn)，呈多角形，流動(dòng)性差。3、加壓方式(fngsh)與坯體密度（1）單項(xiàng)加壓壓力梯度，由于粉粒之間以粉粒與模套之間，摩擦阻力引起的。潤(rùn)滑性差，則阻力大，壓力差則大。

3、共二十三頁(yè)則壓力差越大，細(xì)長(zhǎng)(x chn)壓差大。 （2）雙向同時(shí)加壓：上下壓頭同時(shí)朝模內(nèi)加 壓，實(shí)際壓力(yl)差，導(dǎo)致體密度也就只有上述方法的一半。（3）雙向先后加壓；先上、而后下、加壓，由于兩次加壓壓力傳遞較為徹底，有利于氣體排出。或更薄的片坯壓制，常作用一模多孔的單向快速?zèng)_壓法。圓片電容器，微調(diào)電容器動(dòng)片，集成電路基片，可采用快速?zèng)_壓法共二十三頁(yè)4、壓力大小(dxio)與坯體密度 必須充分考慮堆集體孔隙中所含氣體的排除問(wèn)題，當(dāng)粉粒之間自然形成的排氣孔道尚未完全(wnqun)堵塞之前，坯體密度將隨壓強(qiáng)和加壓時(shí)間而增加，當(dāng)排氣孔道絕大部已經(jīng)受壓堵塞時(shí)，坯體密度將隨壓強(qiáng)增加而接近飽和。 因?yàn)?/p>

4、固態(tài)粉粒本身幾乎是不可壓縮的，尚未排出的剩余吸附氣體，又找不到通往坯體外面的出路，故壓強(qiáng)的增加只能使閉氣孔壓縮。壓力去除后（時(shí)），閉氣孔可能重新擴(kuò)大，回彈，反而可能使出模的壓坯起層、開(kāi)裂或破壞良好的粘貼組織，而使坯體機(jī)械強(qiáng)度降低。故壓強(qiáng)過(guò)大，反而會(huì)帶來(lái)不良作用。彈性后效共二十三頁(yè)5、升壓速度(sd)和保壓時(shí)間升壓過(guò)快，保壓時(shí)間過(guò)短，使本來(lái)可排出的氣體來(lái)不及排出。同時(shí)壓力尚未傳遞到應(yīng)有的深度，外力(wil)就已卸除，不能達(dá)到比較理想的坯體質(zhì)量。6、干壓成型優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）工藝簡(jiǎn)單，操作方便，小批量試制， 大批量生產(chǎn)；（2）周期短，工效高，易自動(dòng)化生產(chǎn)；（3）含水量少，膠合劑亦少；（4）密實(shí)、尺

5、寸精確，燒成收縮小，強(qiáng)度高。共二十三頁(yè)缺點(diǎn)：（1）加壓設(shè)備，瓷件大則加壓大（2）模具，每種產(chǎn)品一套模具，要求高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜時(shí)難壓制；（3）模具磨損，帶來(lái)污染；（4）軸向加壓，缺乏(quf)側(cè)向壓力；（5）粉料本身高內(nèi)摩按力，坯體結(jié)構(gòu)有明顯的各向異性；（6）僅限于圓形，薄片狀電子元件，很難用于外形復(fù)雜，大型產(chǎn)品的生產(chǎn)。共二十三頁(yè)二、靜壓成型(chngxng)1、原理：帕斯卡原理，特點(diǎn)(tdin):等靜壓能使產(chǎn)呂受到均勻的各向加壓。（1）濕式等靜壓：將預(yù)壓好的粉料坯體，包封于彈性的塑料或橡皮膠套之內(nèi)，然后置入一個(gè)能承受高壓脹力作用的鋼筒之內(nèi)，通過(guò)進(jìn)液口，用高壓泵將傳壓液體打入筒內(nèi)。膠套內(nèi)的工件，在各

6、個(gè)方向受到同等大小的壓力。傳壓液體可用水，甘油或重油，又稱(chēng)靜水壓成型。100200兆帕 100200Mp 干壓成型，只能作一維方向加壓，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度各向異性共二十三頁(yè)優(yōu)點(diǎn)：模具無(wú)嚴(yán)格要求，壓力易調(diào)節(jié)，坯體均勻致密(zhm)，燒結(jié)收縮小，各向均勻一致，適合于壓制復(fù)雜、細(xì)長(zhǎng)產(chǎn)品。缺點(diǎn)：設(shè)備復(fù)雜，操作繁瑣，生產(chǎn)效率不高，只限于特殊電子元件，及宇船和其它高溫強(qiáng)度要求高的材料。共二十三頁(yè)2-2塑法成型(chngxng)原理濕塑法是一種(y zhn)古老的陶瓷成型方法，祖先第一次制造陶器就采用濕塑法，旋轉(zhuǎn)的底盤(pán)上（泥料），用手拉捏，生產(chǎn)具有一定回轉(zhuǎn)同心度的中空，薄壁的圓形產(chǎn)品。電子產(chǎn)品很少利用該法濕法原

7、理，擠制成型，軋膜成型要求泥料具有充分的可塑性，有機(jī)結(jié)合劑和水分比干壓成型多共二十三頁(yè)1 擠制成型真空(zhnkng)除氣（練好的泥料） 圓形擠制筒內(nèi) 上方(shn fn)活塞旋加壓力 下端機(jī)嘴擠出各種形狀坯件（棒狀，管狀）涼干再割切成一定長(zhǎng)度 電阻基體，管式電容等 要求泥料：流動(dòng)性，足夠細(xì)度和圓潤(rùn)的外形，需用溶劑，增塑劑，粘合劑，泥料的高度均勻。共二十三頁(yè)擠制成型機(jī)嘴結(jié)構(gòu)(jigu)共二十三頁(yè)2 軋膜成型(chngxng)電子(dinz)瓷粉料 兩輥軸之間混煉 溶劑揮發(fā) 厚膜（粗軋） 加有機(jī)粘合劑（PAV）和溶劑（水） 調(diào)近軋輥間距，折迭， 轉(zhuǎn)向，反復(fù)軋煉 均勻，致密光潔和厚度為止 一定濕度

8、不干燥 沖切 特點(diǎn)：練泥和成型同時(shí)進(jìn)行厚度1mm以下坯片，0.15mm左右，厚度 ，則粉料愈細(xì) 共二十三頁(yè)真空(zhnkng)練泥擠制機(jī)示意圖1-喂料斗；2-刀練泥； 3-真空(zhnkng)除氣； 4-螺旋推進(jìn)； 5-模嘴共二十三頁(yè)2.3流法成型(chngxng)包括：流延法，注漿法和熱壓鑄法。共同(gngtng)特點(diǎn)，足夠的流動(dòng)性共同特點(diǎn)：足夠的流動(dòng)性適當(dāng)?shù)乜刂颇酀{的酸堿度，控制膠粒大小，吸附層及擴(kuò)散層的電荷分布，可獲得泥料良好流動(dòng)性 與粘土相似，陶瓷粉連同有機(jī)結(jié)合劑構(gòu)成了膠粒單元，這種水化了的膠粒也常帶有一定的電荷，如果各膠粒都帶有足夠大的同類(lèi)電荷，其間產(chǎn)生一定斥力，膠粒不會(huì)過(guò)分靠近、凝

9、聚，保持穩(wěn)定懸浮 具有很好的流動(dòng)性 共二十三頁(yè)所帶電荷甚微，膠粒相互靠近(kojn)，作用力大，流動(dòng)性差，需要添加稀釋劑，抗聚凝劑 兩類(lèi)：無(wú)機(jī)(wj)電解質(zhì)，有機(jī)高分子一、流動(dòng)性： 1 無(wú)機(jī)稀釋劑： Na2 SiO3 Na2CO3 NaPO3 等，也有單寧酸鈉，松香皂等。水解后產(chǎn)生鈉離子，大半徑Na+受負(fù)電粉粒作用進(jìn)入吸附層或擴(kuò)散層，取此小半徑的H+，使膠粒半徑加大，削弱膠粒間作用力。但Na+對(duì)點(diǎn)性能的影響大，近代電瓷中少用 共二十三頁(yè)2 有機(jī)(yuj)稀釋劑： 阿拉伯樹(shù)膠，脂肪酸，天然魚(yú)油。必須具有不飽和碳雙鍵C=C的高分子物質(zhì)、分子量不宜過(guò)大，聚合度不超過(guò)50為宜 不飽和鍵高分子物質(zhì)，能很

10、好地附著于活性極高的粉粒表面，而將其具有對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的中性鏈節(jié)朝外，加大膠粒距離，削弱(xuru)極化與誘導(dǎo)使用，使流動(dòng)性增加 共二十三頁(yè)溶劑細(xì)磨熟料抗聚凝劑除泡劑燒烤促進(jìn)劑混磨再混磨增塑、潤(rùn)滑劑結(jié)合劑真空除氣流延烘干卷軸待用泵入二、流延法(刮刀(u do)法)共二十三頁(yè)二、注漿成型(chngxng)以水為溶劑、粘土粘合劑的流態(tài)成型方法，廣泛使用日用瓷，建材瓷、美術(shù)(mish)瓷、電子瓷忌用粘土，故用不多 下面主要以傳統(tǒng)粘合瓷為例加以說(shuō)明：1、成型過(guò)程： 水分3035%漿料，石膏模中，水分向石膏模壁滲透料漿沿石膏壁殼固化，到一定厚度，倒出余量漿料（實(shí)心不用傾出）水分只靠 重力和毛細(xì)管作用為石膏模所

11、吸收，以及自然干燥共二十三頁(yè)2、石膏(shgo)模：石膏(shgo)天然礦產(chǎn)品，2水硫酸鈣 生石膏 140180C煅燒 半水石膏 ，又稱(chēng)熟石膏，半水石膏遇到水，又會(huì)與水結(jié)合生成針狀晶體凝塊，若這種吸水結(jié)晶凝固過(guò)程在一定模子中進(jìn)行，凝固后，便可獲得按產(chǎn)品所需的石膏模具（1：1）石膏：水 5060C烘干，去除吸附水，多孔石膏模具 共二十三頁(yè)內(nèi)容摘要第二章 電子瓷成型原理。堆積密度是指加壓前粉料在模具中自然(zrn)堆積或適當(dāng)振動(dòng)所形成的填充程度。粒形：球磨，噴霧干燥或造粒后（適當(dāng)球磨）外形接近球形，流動(dòng)性好。則壓力差越大，細(xì)長(zhǎng)壓差大。（4）密實(shí)、尺寸精確，燒成收縮小，強(qiáng)度高。（1）加壓設(shè)備，瓷件大則加壓大。1、原