【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料制备，且更确切地涉及一种x8r陶瓷介质材料制备方法。
技术介绍
1、x8r陶瓷介质材料属于铁电陶瓷的一种，主要用于制造电容器，这类材料能够在不同的温度范围内保持稳定的介电常数，适用于要求在较宽温度范围内具有良好频率特性的电子电路，随着电子设备向更高频率、更小体积和更高集成度的方向发展，对x8r陶瓷介质材料的要求也越来越高，同时，x8r陶瓷介质材料是一种高性能的陶瓷材料，将陶瓷粉末通过成型和烧结工艺步骤制备成所需形状和尺寸的陶瓷材料，并具有优异的介电性能、机械性能和化学稳定性，因此在电子、通信、航空航天等领域得到了广泛应用，随着科技的不断进步和应用领域的不断拓展，x8r陶瓷介质材料的未来发展趋势将更加明显。
2、由于传统的x8r陶瓷介质材料制备方法制备工艺复杂并需要精密的设备和技术人员，大大增加了材料制备成本和难度；由于传统的x8r陶瓷介质材料制备方法中含有对环境有害的金属，对环境造成了极大的污染；由于传统的x8r陶瓷介质材料制备方法对质量的把控存在差异性，影响了材料的质量。
技术实现思路
1、针对上述技术的不足，本专利技术公开一种x8r陶瓷介质材料制备方法，通过各个制备模块对材料制备的过程进行优化，减少了材料制备成本和难度；通过采用添加剂、助烧剂、溶剂和分散剂进行材料制备，提高了对环境的保护；通过材料质检算法评估材料的长期稳定性和可靠性，提高了材料制备过程中对材料质量的把控。
2、因此，本专利技术提供了一种x8r陶瓷介质材料制备方法，包括如
3、步骤1、准备原料并对配好的原料进行混合，根据x8r陶瓷介质材料的配方称取各种原料，并将配好的原料放入研磨机中进行混合，所述原料包括钛酸钡、钛酸铅、稀土元素、添加剂、助烧剂、溶剂和分散剂；
4、步骤2、对混合后的原料进行球磨处理，通过球磨模块不断对原料进行撞击和摩擦致使原料逐渐细化并均匀混合，以确保原料充分研磨；
5、步骤3、对球磨后的料浆进行干燥和成型处理，通过干燥模块对料浆中的水分进行蒸发抽取，然后将粘合剂和浆料进行混合造粒，并对造粒后的颗粒进行压制以致成型；
6、步骤4、对坯体进行烧制处理，首先通过烧窑模块对成型后的坯体在低温环境下进行预烧处理，接着在高温环境下进行烧结处理以得到x8r陶瓷介质材料；
7、步骤5、对烧制后的x8r陶瓷介质材料进行加工处理，根据加工处理模块对烧结后的材料进行加工处理，处理操作包括尺寸切割、颗粒研磨、表面钻孔和外表清洗四个步骤；
8、步骤6、对x8r陶瓷介质材料质量进行检测，通过质量检测模块对x8r陶瓷介质材料的质量进行检测，以确保其性能符合要求；所述质量检测模块包括尺寸检测单元、表面检测单元、密度检测单元和老化监测单元，所述尺寸检测单元通过微米螺旋测量仪测量陶瓷介质的尺寸精度；所述表面检测单元通过表面粗糙度测量仪检查陶瓷介质的表面质量；所述密度检测单元通过比重瓶测量陶瓷介质的体积密度以评估材料的致密性；所述老化监测单元通过材料质检算法评估材料的长期稳定性和可靠性。
9、作为上述技术方案的进一步描述，所述原料包括钛酸钡、钛酸铅、稀土元素、添加剂、助烧剂、溶剂和分散剂，所述钛酸钡在x8r陶瓷介质材料中占比50％-70％；所述钛酸铅在x8r陶瓷介质材料中占比20％-40％；所述稀土元素采用镧元素，所述镧元素在x8r陶瓷介质材料中占比1％-5％；所述添加剂在x8r陶瓷介质材料中占比1％-10％；所述助烧剂在x8r陶瓷介质材料中占比5％-15％；所述溶剂在x8r陶瓷介质材料中占比20％-50％；所述分散剂在x8r陶瓷介质材料中占比0.5％-5％。
10、作为上述技术方案的进一步描述，所述添加剂通过氧化镁、碳酸盐和硅酸盐调节材料的烧结温度、致密度、介电常数和介质损耗，所述氧化镁在所述添加剂中占比为10％-20％，所述碳酸盐在所述添加剂中占比为30％-50％，所述硅酸盐在所述添加剂中占比为20％-40％；所述助烧剂通过氧化铜和氧化锰降低陶瓷介质材料的烧结温度以促进材料的致密化过程，所述氧化铜在所述助烧剂中的占比为5％-15％，所述氧化锰在所述助烧剂中的占比为5％-10％；所述溶剂通过水和丙酮将陶瓷粉末和添加剂进行溶解，所述水在所述溶剂中的占比为60％-80％，所述丙酮在所述溶剂中的占比为10％-30％；所述分散剂通过聚氧乙烯醚、磺酸盐和聚磷酸盐防止陶瓷粉末颗粒的团聚和沉降以使浆料保持均匀和稳，所述聚氧乙烯醚在所述分散剂中的占比为5％-20％，所述硫酸盐在所述分散剂中的占比为10％-30％，所述聚磷酸盐在所述分散剂中的占比为5％-20％。
11、作为上述技术方案的进一步描述，所述球磨模块包括球磨机、搅拌器和控制组件，所述球磨机通过旋转筒体对放入筒内的物料进行撞击和摩擦以粉碎物料；所述搅拌器通过离心力维持磨球和物料的混合状态以确保物料能均匀受到磨球的研磨作用；所述控制组件通过传感器和执行器检测和调节球磨过程中的桶体转速、温度和时间。
12、作为上述技术方案的进一步描述，所述干燥模块包括喷雾装置、造粒装置、成型装置和输送装置，所述喷雾装置通过喷嘴雾化将料浆化成小液滴并在热风状态下迅速蒸发水分；所述造粒装置通过将粘合剂和浆料进行搅拌以增加浆料的流动性实现造粒，所述粘合剂包括聚乙烯醇、淀粉、甲基纤维素、聚乙烯酸和聚丙烯酸酯，所述聚乙烯醇占所述粘合剂的10％-30％，所述淀粉占所述粘合剂的5％-15％，所述甲基纤维素占所述粘合剂的1％-10％，所述聚乙烯酸占所述粘合剂的5％-20％；所述聚丙烯酸酯占所述粘合剂的5％-30％，所述成型装置通过模具对造粒后的颗粒末进行模压成型；所述输送装置通过传送带将干燥成型后的粉末进行传送和存储。
13、作为上述技术方案的进一步描述，所述烧窑模块采用燃气炉在受控环境下对陶瓷坯体进行高温烧结，在高温烧结过程中的化学反应式如下所示：
14、1)分解反应：
15、在较低温度时，所述助烧剂与氢气反应生成金属和水，以降低烧结温度并促进胚体的致密化，所述分解反应的化学式为：
16、cuo+h2→cu+h2o (1)
17、mno2+h2→mn+h2o (2)
18、在式子(1)—(2)中，cuo表示氧化铜，h2表示氢气，cu表示金属铜，h2o表示水分，mno2表示氧化锰，mn表示锰；
19、2)固相反应：
20、在高温情况下，原料中的氧化物、碳酸盐等化合物在高温下发生所述固相反应并生成目标陶瓷相，所述固相反应的化学式为：
21、baco3+tio2→batio3+co2 (3)
22、在式子(3)中，baco3表示碳酸钡，tio2表示二氧化钛，batio3表示钛酸钡，co2表示二氧化碳气体。
23、作为上述技术方案的进一步描述，所述加工处理模块包括切割单元、研磨单元、钻孔单元和清洗单元，所述切割单元通过金刚石锯片将烧结后的陶瓷材料切割成预定尺寸的片材；所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种X8R陶瓷介质材料制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种X8R陶瓷介质材料制备方法，其特征在于：所述原料包括钛酸钡、钛酸铅、稀土元素、添加剂、助烧剂、溶剂和分散剂，所述钛酸钡在X8R陶瓷介质材料中占比50％-70％；所述钛酸铅在X8R陶瓷介质材料中占比20％-40％；所述稀土元素采用镧元素，所述镧元素在X8R陶瓷介质材料中占比1％-5％；所述添加剂在X8R陶瓷介质材料中占比1％-10％；所述助烧剂在X8R陶瓷介质材料中占比5％-15％；所述溶剂在X8R陶瓷介质材料中占比20％-50％；所述分散剂在X8R陶瓷介质材料中占比0.5％-5％。
3.根据权利要求2所述的一种X8R陶瓷介质材料制备方法，其特征在于：所述添加剂通过氧化镁、碳酸盐和硅酸盐调节材料的烧结温度、致密度、介电常数和介质损耗，所述氧化镁在所述添加剂中占比为10％-20％，所述碳酸盐在所述添加剂中占比为30％-50％，所述硅酸盐在所述添加剂中占比为20％-40％；所述助烧剂通过氧化铜和氧化锰降低陶瓷介质材料的烧结温度以促进材料的致密化过程，所述氧化铜在所述助烧剂
4.根据权利要求1所述的一种X8R陶瓷介质材料制备方法，其特征在于：所述球磨模块包括球磨机、搅拌器和控制组件，所述球磨机通过旋转筒体对放入筒内的物料进行撞击和摩擦以粉碎物料；所述搅拌器通过离心力维持磨球和物料的混合状态以确保物料能均匀受到磨球的研磨作用；所述控制组件通过传感器和执行器检测和调节球磨过程中的桶体转速、温度和时间。
5.根据权利要求1所述的一种X8R陶瓷介质材料制备方法，其特征在于：所述干燥模块包括喷雾装置、造粒装置、成型装置和输送装置，所述喷雾装置通过喷嘴雾化将料浆化成小液滴并在热风状态下迅速蒸发水分；所述造粒装置通过将粘合剂和浆料进行搅拌以增加浆料的流动性实现造粒，所述粘合剂包括聚乙烯醇、淀粉、甲基纤维素、聚乙烯酸和聚丙烯酸酯，所述聚乙烯醇占所述粘合剂的10％-30％，所述淀粉占所述粘合剂的5％-15％，所述甲基纤维素占所述粘合剂的1％-10％，所述聚乙烯酸占所述粘合剂的5％-20％；所述聚丙烯酸酯占所述粘合剂的5％-30％，所述成型装置通过模具对造粒后的颗粒末进行模压成型；所述输送装置通过传送带将干燥成型后的粉末进行传送和存储。
6.根据权利要求1所述的一种X8R陶瓷介质材料制备方法，其特征在于：所述烧窑模块采用燃气炉在受控环境下对陶瓷坯体进行高温烧结，在高温烧结过程中的化学反应式如下所示：
7.根据权利要求1所述的一种X8R陶瓷介质材料制备方法，其特征在于：所述加工处理模块包括切割单元、研磨单元、钻孔单元和清洗单元，所述切割单元通过金刚石锯片将烧结后的陶瓷材料切割成预定尺寸的片材；所述研磨单元通过砂轮和磨盘去除陶瓷表面的微小颗粒以实现平滑化处理；所述钻孔单元通过钻头对陶瓷材料施加机械力实现去除材料以形成孔洞；所述清洗单元通过喷淋清洗装置去除陶瓷表面的杂质、残留磨粒和加工液，所述切割单元的输出端连接所述研磨单元的输入端，所述研磨单元的输出端连接所述钻孔单元的输入端，所述钻孔单元的输出端连接所述清洗单元的输入端。
8.根据权利要求1所述的一种X8R陶瓷介质材料制备方法，其特征在于：所述材料质检算法的工作方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种x8r陶瓷介质材料制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种x8r陶瓷介质材料制备方法，其特征在于：所述原料包括钛酸钡、钛酸铅、稀土元素、添加剂、助烧剂、溶剂和分散剂，所述钛酸钡在x8r陶瓷介质材料中占比50％-70％；所述钛酸铅在x8r陶瓷介质材料中占比20％-40％；所述稀土元素采用镧元素，所述镧元素在x8r陶瓷介质材料中占比1％-5％；所述添加剂在x8r陶瓷介质材料中占比1％-10％；所述助烧剂在x8r陶瓷介质材料中占比5％-15％；所述溶剂在x8r陶瓷介质材料中占比20％-50％；所述分散剂在x8r陶瓷介质材料中占比0.5％-5％。
3.根据权利要求2所述的一种x8r陶瓷介质材料制备方法，其特征在于：所述添加剂通过氧化镁、碳酸盐和硅酸盐调节材料的烧结温度、致密度、介电常数和介质损耗，所述氧化镁在所述添加剂中占比为10％-20％，所述碳酸盐在所述添加剂中占比为30％-50％，所述硅酸盐在所述添加剂中占比为20％-40％；所述助烧剂通过氧化铜和氧化锰降低陶瓷介质材料的烧结温度以促进材料的致密化过程，所述氧化铜在所述助烧剂中的占比为5％-15％，所述氧化锰在所述助烧剂中的占比为5％-10％；所述溶剂通过水和丙酮将陶瓷粉末和添加剂进行溶解，所述水在所述溶剂中的占比为60％-80％，所述丙酮在所述溶剂中的占比为10％-30％；所述分散剂通过聚氧乙烯醚、磺酸盐和聚磷酸盐防止陶瓷粉末颗粒的团聚和沉降以使浆料保持均匀和稳，所述聚氧乙烯醚在所述分散剂中的占比为5％-20％，所述硫酸盐在所述分散剂中的占比为10％-30％，所述聚磷酸盐在所述分散剂中的占比为5％-20％。
4.根据权利要求1所述的一种x8r陶瓷介质材料制备方法，其特征在于：所述球磨模块包括球磨机、搅拌器和控制组件，所述球磨机通过旋转筒体对放入筒内的物料进行撞击和摩擦以粉碎物料；所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐海波，郭宏贞，杜攀飞，胡澜，
申请(专利权)人：杭州兴容科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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