一种颗粒物传感器用氧化铝生瓷片及其制备方法技术

本申请提出了一种颗粒物传感器用氧化铝生瓷片及其制备方法，涉及陶瓷材料技术领域。一种颗粒物传感器用氧化铝生瓷片，按重量份计，包括如下原料：氧化铝27～89.1份、烧结助剂0.03～4.5份、表面修饰剂0.03～4.5份、溶剂10～60份、分散剂1～10份、粘结剂1～15份和增塑剂1～15份。本申请通过以氧化铝、烧结助剂、表面修饰剂、溶剂、分散剂、粘结剂和增塑剂作为原料，在表面修饰剂的作用下，能够增强氧化铝和烧结助剂的分散稳定性，使得颗粒分布均匀，保证后续烧结的生瓷片的稳定性好，克服了在烧制时，由于陶瓷颗粒分散效果差而导致的生瓷片密度不均匀和烧结后开裂的问题。度不均匀和烧结后开裂的问题。度不均匀和烧结后开裂的问题。

Alumina green ceramic chip for particle sensor and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种颗粒物传感器用氧化铝生瓷片及其制备方法


[0001]本申请涉及陶瓷材料
，具体而言，涉及一种颗粒物传感器用氧化铝生瓷片及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着城市化进程的加速发展，城区的机动车迅速增多，尾气颗粒物对大气环境和人体健康产生极大危害。碳烟为柴油机排放的主要污染物之一，为保证DPF可靠再生以及检测排气颗粒物浓度，需要在DPF下游安装可实时检测颗粒物浓度的颗粒物传感器。颗粒物传感器探头安装于尾气通道中，常在较高温度下工作，因此传感器探头的芯片部分需要具备较高的耐热性和稳定性。
[0003]近年来，随着微电子技术尤其是混合集成电路和多芯片组件技术的飞速发展，多层共烧氧化铝陶瓷基板日益受到人们的重视。多层共烧氧化铝陶瓷材料具有高强度、优越的绝缘性、耐高温和化学稳定性等优点，被广泛应用于电子、机械、化工、航空航天等领域，氧化铝陶瓷按Al2O3含量不同，可分为99瓷、95瓷、92瓷、85瓷等品种，其中柴油车颗粒物传感器芯片基材使用95瓷多层共烧氧化铝陶瓷材料制成。
[0004]现有工艺制备的生瓷片质量不稳定，多出现密度不均匀和烧结后开裂等问题，性能较差，影响其投入使用。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种颗粒物传感器用氧化铝生瓷片，此生瓷片具有品质稳定和性能好的优点。
[0006]本申请的还一目的在于提供一种颗粒物传感器用氧化铝生瓷片的制备方法，此制备方法获得的生瓷片具有品质稳定和性能好的优点。
[0007]本申请解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
[0008]一方面，本申请实施例提供一种颗粒物传感器用氧化铝生瓷片，按重量份计，包括如下原料：
[0009]氧化铝27～89.1份、烧结助剂0.03～4.5份、表面修饰剂0.03～4.5份、溶剂10～60份、分散剂1～10份、粘结剂1～15份和增塑剂1～15份。
[0010]另一方面，本申请实施例还提供一种颗粒物传感器用氧化铝生瓷片的制备方法，包括如下步骤：
[0011]将氧化铝、烧结助剂、表面修饰剂、溶剂和分散剂混合后，球磨后，得到一次球磨产物；
[0012]再向一次球磨产物中加入粘结剂和增塑剂，球磨后，得到二次球磨产物；
[0013]将二次球磨产物通过滤网过滤，脱泡处理后，得到流延浆料；
[0014]调整流延机温度，将流延浆料进行流延，得到生瓷片初品；
[0015]将生瓷片经过冲孔、丝网印刷、叠层、热压和温等静压步骤，制得生瓷片成品。
[0016]相对于现有技术，本申请的实施例至少具有如下优点或有益效果：
[0017]本申请通过以氧化铝、烧结助剂、表面修饰剂、溶剂、分散剂、粘结剂和增塑剂作为原料，在表面修饰剂的作用下，能够增强氧化铝和烧结助剂的分散稳定性，使得颗粒分布均匀，保证后续烧结的生瓷片的稳定性好，克服了在烧制时，由于陶瓷颗粒分散效果差而导致的生瓷片密度不均匀和烧结后开裂的问题。
[0018]本申请选用的溶剂具有较低的表面张力，可以有效的润湿和溶解氧化铝、烧结助剂、粘结剂、增塑剂和表面修饰剂，提升浆料的固含量，促进粘结剂溶解，缩短制浆时间，并且该溶剂的挥发速度适中，使得坯体干燥均匀，能够避免出现开裂、密度不均和不易干燥的问题，且该溶剂的沸点较低，挥发速度适中，降低了对流延设备和工艺的要求，保证生瓷片的品质稳定性，且该溶剂对环境无污染毒害作用，降低废气处理成本，利于节能减排。
[0019]本申请选用的分散剂能够使得固体颗粒在溶剂中分散均匀，且其对于溶剂体系的pH值要求低，没有刺激性气味和毒害作用，安全且适合批量化生产。
[0020]本申请选用的粘结剂能够在制备浆体时，与其余物质作用，形成微观网络，从而使得整个系统保持均匀分布的状态，使得生瓷片品质稳定均匀。
[0021]本申请选用的增塑剂能够增加流延后生瓷片的塑性，使得生瓷片不易断裂。此外，增塑剂混合使用，可以减少整体用量，降低脱脂工艺的时间，增加脱脂炉的使用寿命，提升生瓷片的固含量。
[0022]本申请通过将氧化铝、烧结助剂和表面修饰剂这几个固态粉料先进行球磨，均匀其粒度，便于后续处理，再加入分散剂和溶剂，继续球磨，增强固态粉料在溶剂中的分散均匀度，再进行脱泡，保证后续制备的生瓷片的品质，再进行流延制备生瓷片初品，最后制备生瓷片成品，步骤简单，适宜工业化推广。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0024]图1为本申请实施例3的氧化铝生瓷片的照片；
[0025]图2为本申请实验例6的氧化铝生瓷片的生瓷片烧结XRD图。
具体实施方式
[0026]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0027]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本申请。
[0028]本申请提供一种颗粒物传感器用氧化铝生瓷片，按重量份计，包括如下原料：
[0029]氧化铝27～89.1份、烧结助剂0.03～4.5份、表面修饰剂0.03～4.5份、溶剂10～60
份、分散剂1～10份、粘结剂1～15份和增塑剂1～15份。
[0030]本申请通过以氧化铝、烧结助剂、表面修饰剂、溶剂、分散剂、粘结剂和增塑剂作为原料，在表面修饰剂的作用下，能够增强氧化铝和烧结助剂的分散稳定性，使得颗粒分布均匀，保证后续烧结的生瓷片的稳定性好，克服了在烧制时，由于陶瓷颗粒分散效果差而导致的生瓷片密度不均匀和烧结后开裂的问题。
[0031]本申请选用的溶剂具有较低的表面张力，可以有效的润湿和溶解氧化铝、烧结助剂、粘结剂、增塑剂和表面修饰剂，提升浆料的固含量，促进粘结剂溶解，缩短制浆时间，并且该溶剂的挥发速度适中，使得坯体干燥均匀，能够避免出现开裂、密度不均和不易干燥的问题，且该溶剂的沸点较低，挥发速度适中，降低了对流延设备和工艺的要求，保证生瓷片的品质稳定性，且该溶剂对环境无污染毒害作用，降低废气处理成本，利于节能减排。
[0032]本申请选用的分散剂能够使得固体颗粒在溶剂中分散均匀，且其对于溶剂体系的pH值要求低，没有刺激性气味和毒害作用，安全且适合批量化生产。
[0033]本申请选用的粘结剂能够在制备浆体时，与其余物质作用，形成微观网络，从而使得整个系统保持均匀分布的状态，使得生瓷片品质稳定均匀。
[0034]本申请选用的增塑剂能够增加流延后生瓷片的塑性，使得生瓷片不易断裂。此外，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种颗粒物传感器用氧化铝生瓷片，其特征在于，按重量份计，包括如下原料：氧化铝27～89.1份、烧结助剂0.03～4.5份、表面修饰剂0.03～4.5份、溶剂10～60份、分散剂1～10份、粘结剂1～15份和增塑剂1～15份。2.根据权利要求1所述的一种颗粒物传感器用氧化铝生瓷片，其特征在于，所述颗粒物传感器用氧化铝生瓷片按重量份计，包括如下原料：Al2O336～79.21份、烧结助剂0.04～4份、表面修饰剂0.04～4份、溶剂10～50份、分散剂1～5份、粘结剂2～10份和增塑剂2～10份。3.根据权利要求1所述的一种颗粒物传感器用氧化铝生瓷片，其特征在于，所述氧化铝为α～Al2O3。4.根据权利要求1所述的一种颗粒物传感器用氧化铝生瓷片，其特征在于，所述烧结助剂为三氧化二铬、氧化镁和三氧化二钇中的至少一种。5.根据权利要求1所述的一种颗粒物传感器用氧化铝生瓷片，其特征在于，所述表面修饰剂为聚环氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮和六偏磷酸钠中的至少一种。6.根据权利要求1所述的一种颗粒物传感器用氧化铝生瓷片，其特征在于，所述溶剂包括重量比为(1～3)：(1～3)：(1～3)的无水乙醇、正丙醇和正丙醋酸酯；所述增塑剂包括重量比为(33～67)：(33～67)的邻苯二甲酸丁苄酯和聚乙二醇。7.根据权利要求1所述的一种颗粒物传感器用氧化铝生瓷片，其特征在于，所述分散剂为山梨醇酐油酸酯；所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛。8.一种如权利要求1～7任意一项所述的颗粒物传感器用氧化铝生瓷片的制备方法，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：许晓典，薛少华，毛晓杰，刘佳，杨天祥，朱海洋，花玉来，孙英，崔桂新，
申请(专利权)人：北京智感度衡科技有限公司，
类型：发明
国别省市：