一種氧化釔陶瓷的高溫金屬化工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氧化釔陶瓷的高溫金屬化工藝，采用活化鉬錳法高溫金屬化工藝對氧化釔陶瓷進(jìn)行高溫金屬化，包括以下具體步驟：制備鉬錳膏劑、制備金屬化涂層、鉬錳金屬化層的燒成、電鍍鎳。通過上述方式，本發(fā)明得氧化釔陶瓷的高溫金屬化工藝，采用活化鉬錳法對氧化釔陶瓷進(jìn)行高溫金屬化，生產(chǎn)設(shè)備比真空磁控濺射要求低且設(shè)備價格也低，同時由于采用絲網(wǎng)印刷涂覆和連續(xù)式氣氛保護隧道窯進(jìn)行金屬化，可以采用自動化生產(chǎn)，便于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)，由于活化鉬錳法的工藝特點，其燒結(jié)后形成的鉬層和陶瓷結(jié)合強度高。
【專利說明】
一種氧化釔陶瓷的高溫金屬化工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及氧化釔陶瓷器件領(lǐng)域，尤其涉及一種適合于氧化釔陶瓷金屬化的制備工藝。【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)尚未有氧化釔陶瓷的高溫金屬化工藝報道，也未發(fā)現(xiàn)有相關(guān)專利技術(shù)公開報道。國內(nèi)當(dāng)前用于氧化釔陶瓷的金屬化工藝主要是先用真空磁控濺射工藝在氧化釔陶瓷表面附著一層金屬鍍膜層，然后再通過電鍍的方式在鍍膜層表面鍍上一定厚度的鎳層。 以此達(dá)到氧化釔陶瓷金屬化的目的。
[0003]由于需要使用專用真空磁控濺射設(shè)備，設(shè)備復(fù)雜技術(shù)要求高，且不利于連續(xù)大批量生產(chǎn)。鍍膜層和氧化釔陶瓷的結(jié)合強度較低?？傊?，上述工藝生產(chǎn)的氧化釔陶瓷金屬化產(chǎn)品價格尚昂，且可靠性不尚。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種氧化釔陶瓷的高溫金屬化工藝，采用活化鉬錳法對氧化釔陶瓷進(jìn)行高溫金屬化，生產(chǎn)設(shè)備比真空磁控濺射要求低且設(shè)備價格也低， 同時由于采用絲網(wǎng)印刷涂覆和連續(xù)式氣氛保護隧道窯進(jìn)行金屬化，可以采用自動化生產(chǎn)， 便于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)，由于活化鉬錳法的工藝特點，其燒結(jié)后形成的鉬層和陶瓷結(jié)合強度尚。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:提供了一種氧化釔陶瓷的高溫金屬化工藝，采用活化鉬錳法高溫金屬化工藝對氧化釔陶瓷進(jìn)行高溫金屬化，包括以下具體步驟:步驟1、制備鉬錳膏劑，制備成粘度為10000-200000cp/25°C的鉬錳金屬化膏劑；步驟2、制備金屬化涂層，采用絲網(wǎng)印刷的方式，通過100目到400目的絲網(wǎng)將鉬錳膏劑涂覆到氧化釔陶瓷表面，印刷好的氧化釔陶瓷經(jīng)過100_150°C烘干，在氧化釔陶瓷表面形成厚度10-1 OOum的金屬化涂層；步驟3、鉬錳金屬化層的燒成，印刷烘干后的氧化釔陶瓷，放置到1300-1600°C的氫氣保護氣氛爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，使鉬錳層燒結(jié)到氧化釔陶瓷表面；步驟4、電鍍鎳，將鉬錳層燒結(jié)好的氧化釔陶瓷，通過掛鍍或滾鍍的方式在鉬錳層表面鍍上一層鎳層。
[0006]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的鉬錳膏劑的重量百分比配方組成如下:金屬相組成:鉬粉30-90%;玻璃相組成:錳粉0-30%、二氧化硅0-20%、氧化鋁0-20%、氧化鈣0-5%、氧化釔0-20%、氧化鈮:0-20%;有機粘結(jié)劑:金屬相和玻璃相合計重量5-30%的乙基纖維素和松油醇混合溶液。
[0007]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的鎳層的厚度為l-5um。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的氧化釔陶瓷的高溫金屬化工藝，采用活化鉬錳法對氧化釔陶瓷進(jìn)行高溫金屬化，生產(chǎn)設(shè)備比真空磁控濺射要求低且設(shè)備價格也低，同時由于采用絲網(wǎng)印刷涂覆和連續(xù)式氣氛保護隧道窯進(jìn)行金屬化，可以采用自動化生產(chǎn)，便于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)，由于活化鉬錳法的工藝特點，其燒結(jié)后形成的鉬層和陶瓷結(jié)合強度高?！靖綀D說明】
[0009]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中:圖1是本發(fā)明氧化釔陶瓷的高溫金屬化工藝的一較佳實施例的流程圖?！揪唧w實施方式】
[0010]下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0011]透明氧化釔陶瓷是以三氧化二釔為主晶相的透明多晶體。其透光性能好，在遠(yuǎn)紅外區(qū)有80%左右的透過率。電絕緣性能良好。主要用于制作紅外導(dǎo)彈的窗口、整流罩、天線罩，微波設(shè)備基板，絕緣支架，紅外發(fā)生器外殼，紅外透鏡和高溫窗等。[0〇12]如圖1所示，本發(fā)明實施例包括:一種氧化釔陶瓷的高溫金屬化工藝，采用活化鉬錳法高溫金屬化工藝對氧化釔陶瓷進(jìn)行高溫金屬化，包括以下具體步驟:步驟1、制備鉬錳膏劑，制備成粘度為10000-200000cp/25°C的鉬錳金屬化膏劑；步驟2、制備金屬化涂層，采用絲網(wǎng)印刷的方式，通過100目到400目的絲網(wǎng)將鉬錳膏劑涂覆到氧化釔陶瓷表面，印刷好的氧化釔陶瓷經(jīng)過100_150°C烘干，在氧化釔陶瓷表面形成厚度10-1 OOum的金屬化涂層；步驟3、鉬錳金屬化層的燒成，印刷烘干后的氧化釔陶瓷，放置到1300-1600°C的氫氣保護氣氛爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，使鉬錳層燒結(jié)到氧化釔陶瓷表面；步驟4、電鍍鎳，將鉬錳層燒結(jié)好的氧化釔陶瓷，通過掛鍍或滾鍍的方式在鉬錳層表面鍍上一層鎳層。[0〇13]上述中，所述的鎳層的厚度為l-5um〇
[0014]本發(fā)明是采用活化鉬錳法高溫金屬化工藝對氧化釔陶瓷進(jìn)行高溫金屬化。雖然氧化釔陶瓷和氧化鋁陶瓷都屬于氧化物陶瓷，但是兩者的材料特性卻不一樣。傳統(tǒng)的活化鉬錳法高溫金屬化工藝主要用于氧化鋁陶瓷、氧化鈹陶瓷等的高溫金屬化，尚未有用于氧化釔陶瓷的公開專利報道。
[0015]活化鉬錳法高溫金屬化工藝的關(guān)鍵點是制備適合的鉬錳膏劑。一般用于活化鉬錳法的金屬化膏劑有以下幾部分組成:1)金屬相:鉬，燒結(jié)后在陶瓷表面生產(chǎn)一層鉬金屬層；2)無機粘結(jié)劑:又稱玻璃相，燒結(jié)過程中起到粘結(jié)陶瓷和金屬層的作用，使陶瓷和金屬層結(jié)合在一起；3)有機粘結(jié)劑:乙基纖維素和松油醇等有機溶劑，主要是將上述兩種物質(zhì)混合后制備成具有一定粘結(jié)力、流動性的膏劑，有利于將鉬錳涂通過印刷的方式覆附在陶瓷的表面，并且能在烘干后涂覆層有一定的強度。
[0016]因此，本發(fā)明的重點是開發(fā)一種適合于氧化釔陶瓷的高溫金屬化的鉬錳膏劑，而其中的關(guān)鍵點就是鉬錳膏劑中無機粘結(jié)劑即玻璃相的成分組成，其決定著膏劑中的鉬金屬層能否與氧化釔陶瓷燒結(jié)結(jié)合且有一定的強度。
[0017]本實施例中，所述的鉬錳膏劑的重量百分比配方組成如下:金屬相組成:鉬粉30-90%;玻璃相組成:錳粉0-30%、二氧化硅0-20%、氧化鋁0-20%、氧化鈣0-5%、氧化釔0-20%、氧化鈮:0-20%;有機粘結(jié)劑:金屬相和玻璃相合計重量5-30%的乙基纖維素和松油醇混合溶液。
[0018]由于活化鉬錳法的工藝特點，其燒結(jié)后形成的鉬層和陶瓷結(jié)合強度高。采用本專利燒結(jié)的氧化釔陶瓷封接強度達(dá)到90MPa以上，遠(yuǎn)高于磁控濺射工藝的生成的金屬化層結(jié)合強度。此外，活化鉬錳法采用高溫?zé)晒に?，其生成的金屬化層特別適合于高溫釬焊工藝，焊接溫度可以達(dá)到800°C以上，這是對于獲取高可靠性陶瓷金屬封接件有利。
[0019]綜上所述，本發(fā)明的氧化釔陶瓷的高溫金屬化工藝，采用活化鉬錳法對氧化釔陶瓷進(jìn)行高溫金屬化，生產(chǎn)設(shè)備比真空磁控濺射要求低且設(shè)備價格也低，同時由于采用絲網(wǎng)印刷涂覆和連續(xù)式氣氛保護隧道窯進(jìn)行金屬化，可以采用自動化生產(chǎn)，便于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)，由于活化鉬錳法的工藝特點，其燒結(jié)后形成的鉬層和陶瓷結(jié)合強度高。
[0020]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種氧化釔陶瓷的高溫金屬化工藝，其特征在于，采用活化鉬錳法高溫金屬化工藝 對氧化釔陶瓷進(jìn)行高溫金屬化，包括以下具體步驟:步驟1、制備鉬錳膏劑，制備成粘度為10000-200000cp/25°C的鉬錳金屬化膏劑；步驟2、制備金屬化涂層，采用絲網(wǎng)印刷的方式，通過100目到400目的絲網(wǎng)將鉬錳膏劑 涂覆到氧化釔陶瓷表面，印刷好的氧化釔陶瓷經(jīng)過100_150°C烘干，在氧化釔陶瓷表面形成 厚度10-1 OOum的金屬化涂層；步驟3、鉬錳金屬化層的燒成，印刷烘干后的氧化釔陶瓷，放置到1300-1600°C的氫氣保 護氣氛爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，使鉬錳層燒結(jié)到氧化釔陶瓷表面；步驟4、電鍍鎳，將鉬錳層燒結(jié)好的氧化釔陶瓷，通過掛鍍或滾鍍的方式在鉬錳層表面鍍上一層鎳層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化釔陶瓷的高溫金屬化工藝，其特征在于，所述的鉬錳膏劑 的重量百分比配方組成如下:金屬相組成:鉬粉30-90%;玻璃相組成:錳粉0-30%、二氧化硅0-20%、氧化鋁0-20%、氧化鈣0-5%、氧化釔0-20%、氧 化鈮:0-20%;有機粘結(jié)劑:金屬相和玻璃相合計重量5-30%的乙基纖維素和松油醇混合溶液。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化釔陶瓷的高溫金屬化工藝，其特征在于，所述的鎳層的厚 度為l-5um〇
【文檔編號】C04B41/90GK105948826SQ201610422195
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月16日
【發(fā)明人】高永泉, 翟文斌, 姚明亮
【申請人】常熟市銀洋陶瓷器件有限公司