一种片式陶瓷烧结装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种片式陶瓷烧结装置，其特征在于，所述烧结装置自下而上依次包括承烧板、第一缓冲件、第一支撑件、第二支撑件、第二缓冲件和施压板，待烧结的片式陶瓷放置于第一缓冲件和第二缓冲件之间；所述承烧板和施压板均为刚性的陶瓷板，所述第一缓冲件位于承烧板的上层，所述第二缓冲件位于施压板的下层，所述第一缓冲件和第二缓冲件均为柔性多孔的陶瓷纤维缓冲件。本实用新型专利技术的目的在于解决片式陶瓷烧结时易出现放射状表面划痕、翘曲以及开裂等问题，从而提高产品良率。

A Sintering Device for Chip Ceramics

【技术实现步骤摘要】
一种片式陶瓷烧结装置
本技术属于陶瓷烧结
，尤其涉及一种片式陶瓷烧结装置。
技术介绍
在片式陶瓷烧结时，在Z轴方向施加一定的压力，有利于促进烧结体的致密化，获得机械性能、电学性能良好的产品，进一步讲，加压烧结在促进Z轴方向上烧结收缩的同时，还会抑制XY轴方向上的烧结收缩，有利于陶瓷成品的尺寸控制。Z轴加压烧结工艺的难点在于有以下几个问题：第一，由于存在烧结收缩，在整个烧结过程中施压压力逐渐下降，常见的解决方案是需在最终烧结温度以下的某个合适温度进行二次加压，但二次加压的温度点不容易把握，而且，此时的片式陶瓷因尚未完全烧结，就很容易在二次加压时发生碎裂；第二，由于存在烧结收缩，加压装置与片式陶瓷的接触面存在相对位移，这就很容易导致片式陶瓷在烧结收缩时，其表面被加压装置损伤，造成放射状的表面划痕；第三，由于加压装置大都为刚性致密结构，即使采用具有多孔结构的加压装置，其孔隙率也不能太高，否则会牺牲到加压装置的机械强度，缩短使用寿命，但孔隙率不足容易带来的问题是，片式陶瓷的素胚在排胶时，不能保证得到足够的新鲜空气进而导致素坯中有机/无机添加剂的残留，以及不能及时排除产生的分解气体进而造成陶瓷鼓泡、翘曲、变形等等缺陷，影响产品的良率。
技术实现思路
本技术提供一种片式陶瓷烧结装置，解决陶瓷烧结时易出现放射状表面划痕、翘曲以及开裂等问题，从而提高产品良率。本技术的技术方案如下：一种片式陶瓷烧结装置，所述烧结装置自下而上依次包括承烧板、第一缓冲件、第一支撑件、第二支撑件、第二缓冲件和施压板，待烧结的片式陶瓷放置于第一缓冲件和第二缓冲件之间；所述承烧板和所述施压板为刚性的陶瓷板，所述第一缓冲件位于所述承烧板的上层，所述第二缓冲件位于所述施压板的下层，所述第一缓冲件和第二缓冲件均为柔性多孔的陶瓷纤维缓冲件。优选的，所述的刚性的陶瓷板选自氧化锆刚性陶瓷板、氧化铝刚性陶瓷板、氧化钙刚性陶瓷板、氧化镁刚性陶瓷板、氧化钇刚性陶瓷板、氧化钡刚性陶瓷板、碳化硅刚性陶瓷板、莫来石刚性陶瓷板、堇青石刚性陶瓷板中的一种。优选的，所述柔性多孔的陶瓷纤维缓冲件为陶瓷纤维毡、陶瓷纤维纸、陶瓷纤维板及陶瓷纤维毯中的任意一种。优选的，所述柔性多孔的陶瓷纤维缓冲件选自Zr(1-x)R(x)O2、碳化硅、莫来石、堇青石中的一种，其中R选自Ca、Mg、Y、Ba、Al中的任意一种，0<x<0.8。优选的，所述第一支撑件为片式支撑件，所述第一支撑件的厚度大于所述待烧结的片式陶瓷的烧结前厚度；所述第二支撑件为片式支撑件，所述第二支撑件的厚度等于所述待烧结的片式陶瓷的预定烧结最终厚度。优选的，所述施压板的重量与所述第一支撑件的面积之比为20-100N/mm2；所述施压板的重量与所述第二支撑件的面积之比为20-100N/mm2。优选的，所述第一支撑件的为高温可燃尽的有机高分子支撑件。优选的，所述第一支撑件为淀粉支撑件、石墨支撑件、炭黑支撑件、聚丙烯酸树脂支撑件、尼龙树脂支撑件、环氧树脂支撑件、ABS塑料支撑件、酚醛树脂支撑件或纤维素塑料支撑件。上述支撑件使得所述第一支撑件的玻璃化转变温度(Tg)介于待烧结陶瓷的排胶起始温度和烧结收缩起始温度之间，第一支撑件的分解温度(Td)介于待烧结陶瓷的烧结收缩起始温度和最高烧结温度之间。优选的，所述第二支撑件为刚性的高温低蠕变支撑件。优选的，所述第二支撑件选自氧化锆支撑件、氧化铝支撑件、氧化钙支撑件、氧化镁支撑件、氧化钇支撑件、碳化硅支撑件、氮化硅支撑件、碳化钨支撑件、氮化铝支撑件、刚玉支撑件、莫来石支撑件、堇青石支撑件、金属钨、金属钼中的一种。与现有技术相比，本技术的有益效果如下：1)在本技术提供的片式陶瓷烧结装置中，由于第一缓冲层和第二缓冲层为柔性多孔的陶瓷纤维缓冲件，具有以下几个方面的优点：第一，第一缓冲层和第二缓冲层的开孔孔隙率远远大于常规的刚性致密或刚性多孔加压装置，目的在于让待烧结陶瓷在排胶时能获得充足的空气，同时便于及时排除待烧结陶瓷中的有机添加剂在分解时产生的废气，避免陶瓷产生鼓泡、翘曲等缺陷；第二，第一缓冲层和第二缓冲层为柔性结构，因此，片式陶瓷在烧结收缩过程中不容易被第一缓冲层和第二缓冲层划伤，不会留下放射状表面划痕；第三，第一缓冲层和第二缓冲层为柔性结构，因此，能够保证在整个烧结过程中的加压均匀性和一致性，保证片式陶瓷表面不会存在较大的热应力梯度，进而保证片式陶瓷不会出现边缘翘曲、波浪式变形等缺陷；2)在本技术提供的片式陶瓷烧结装置中，由于第一支撑件的存在，在待烧结陶瓷表面的受压压力是在温度达到排胶起始温度和烧结收缩起始温度之间的玻璃化转变温度点开始缓慢施加上去的，该过程的进行不需要依赖精密的温度监控传感器和额外的加压设备操作，而是由第一支撑件所用材质的化学性质决定，原理简单，操作方便，成本低廉；而且，第一支撑件在达到最高烧结温度之前已经被燃尽，又不会影响到陶瓷的最终烧结过程，保证了产品良率；3)在本技术提供的片式陶瓷烧结装置中，由于第二支撑件的存在，当烧结过程完成后，第二支撑件可以起到一个限制陶瓷在Z轴方向上过度收缩的作用。进一步解释原因在于，施压板以及第二缓冲件的总重量提供了主要的施压压力，但在烧结之前，人们并不容易精确计算合适的施压压力，一旦施压压力过大，将导致陶瓷在Z轴方向过度收缩，而XY轴方向的收缩又偏小，导致难以保证最终产品的尺寸控制精度。而第二支撑件具有刚性结构以及高温下的低蠕变特点，人们可以通过事先设定第二支撑件的厚度来控制陶瓷的最终厚度，一旦陶瓷开始发生过烧而导致Z轴方向的收缩率超过设定值，施压压力将从待烧结陶瓷上撤去而仅仅施加在第二支撑件上，从而避免了陶瓷不会由于施压压力过大造成的Z轴方向过度收缩的问题。不仅如此，由于第二支撑件的存在，人们不仅不需要事先精确计算合适的施压压力，甚至还可以有意加大施压压力，从而预留一定的余量，这样设定的一个优点在于，当烧结那些具有不对称结构的陶瓷产品时，由于结构不对称会导致额外的应力，进而容易导致产品翘曲变形，而这种由于结构不对称导致的应力几乎不可能被事先精确计算出来，只有通过有意加大施压压力，保证压力预留一定的余量，来抵消这种结构不对称带来的额外应力。当然，实施本技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明图1为本技术实施例的片式陶瓷烧结装置结构示意图；图中标记：1-承烧板；2-第一缓冲件；3-第二支撑件；4-待烧结的片式陶瓷；5-第一支撑件；6-第二缓冲件；7-施压板。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本技术。应该理解，这些实施例仅用于说明本技术，而不用于限定本技术的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本技术做出的改进和调整，仍属于本技术的保护范围。为了更好的说明本技术，下方结合附图对本技术进行详细的描述。一种片式陶瓷烧结装置，其特征在于，所述烧结装置自下而上依次包括承烧板1、第一缓冲件2、第一支撑件5、第二支撑件3、第二缓冲件6和施压板7，待烧结的片式陶瓷4放置于第一缓冲件2和第二缓冲件6之间；所述承烧板1和施压板7均为刚性的陶瓷板，所述第一缓冲件2位于承烧板1的上层，所述第二缓冲件6位于施压板7的下层，所述第一缓冲件2和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种片式陶瓷烧结装置，其特征在于，所述烧结装置自下而上依次包括承烧板、第一缓冲件、第一支撑件、第二支撑件、第二缓冲件和施压板，待烧结的片式陶瓷放置于第一缓冲件和第二缓冲件之间；所述承烧板和所述施压板为刚性的陶瓷板，所述第一缓冲件位于所述承烧板的上层，所述第二缓冲件位于所述施压板的下层，所述第一缓冲件和第二缓冲件均为柔性多孔的陶瓷纤维缓冲件。

【技术特征摘要】
1.一种片式陶瓷烧结装置，其特征在于，所述烧结装置自下而上依次包括承烧板、第一缓冲件、第一支撑件、第二支撑件、第二缓冲件和施压板，待烧结的片式陶瓷放置于第一缓冲件和第二缓冲件之间；所述承烧板和所述施压板为刚性的陶瓷板，所述第一缓冲件位于所述承烧板的上层，所述第二缓冲件位于所述施压板的下层，所述第一缓冲件和第二缓冲件均为柔性多孔的陶瓷纤维缓冲件。2.如权利要求1所述的片式陶瓷烧结装置，其特征在于，所述的刚性的陶瓷板选自氧化锆刚性陶瓷板、氧化铝刚性陶瓷板、氧化钙刚性陶瓷板、氧化镁刚性陶瓷板、氧化钇刚性陶瓷板、氧化钡刚性陶瓷板、碳化硅刚性陶瓷板、莫来石刚性陶瓷板、堇青石刚性陶瓷板中的一种。3.如权利要求1所述的片式陶瓷烧结装置，其特征在于，所述柔性多孔的陶瓷纤维缓冲件为陶瓷纤维毡、陶瓷纤维纸、陶瓷纤维板及陶瓷纤维毯中的任意一种。4.如权利要求1所述的片式陶瓷烧结装置，其特征在于，所述柔性多孔的陶瓷纤维缓冲件选自Zr(1-x)R(x)O2、碳化硅、莫来石、堇青石中的一种，其中R选自Ca、Mg、Y、Ba、Al中的任意一种，0<x<0.8。5.如权利要求1所述的片式陶瓷烧结装置，其特征在于，所述第一支...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昊，
申请(专利权)人：上海安费诺永亿通讯电子有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31