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行高溫金屬化，生產設備比真空磁控濺射要求低且設備價格也低，同時由于采用絲網印刷涂覆和連續(xù)式氣氛保護隧道窯進行金屬化，可以采用自動化生產，便于大規(guī)模連續(xù)生產，由于活化鉬錳法的工藝特點，其燒結后形成的鉬層和陶瓷結合強度高。
【專利說明】
一種氧化釔陶瓷的高溫金屬化工藝
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及氧化釔陶瓷器件領域，尤其涉及一種適合于氧化釔陶瓷金屬化的制備工藝?！颈尘凹夹g】
[0002]目前國內尚未有氧化釔陶瓷的高溫金屬化工藝報道，也未發(fā)現(xiàn)有相關專利技術公開報道。國內當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備，設備復雜技術要求高，且不利于連續(xù)大批量生產。鍍膜層和氧化釔陶瓷的結合強度較低?？傊?，上述工藝生產的氧化釔陶瓷金屬化產品價格尚昂，且可靠性不尚。
【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術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行高溫金屬化，生產設備比真空磁控濺射要求低且設備價格也低， 同時由于采用絲網印刷涂覆和連續(xù)式氣氛保護隧道窯進行金屬化，可以采用自動化生產， 便于大規(guī)模連續(xù)生產，由于活化鉬錳法的工藝特點，其燒結后形成的鉬層和陶瓷結合強度尚。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的一個技術方案是: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，采用絲網印刷的方式，通過100目到400目的絲網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行高溫燒結，使鉬錳層燒結到氧化釔陶瓷表面；步驟4、電鍍鎳，將鉬錳層燒結好的氧化釔陶瓷，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行高溫金屬化，生產設備比真空磁控濺射要求低且設備價格也低，同時由于采用絲網印刷涂覆和連續(xù)式氣氛保護隧道窯進行金屬化，可以采用自動化生產，便于大規(guī)模連續(xù)生產，由于活化鉬錳法的工藝特點，其燒結后形成的鉬層和陶瓷結合強度高?！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，對于本領域普通技術人員來講，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)明實施例中的技術方案進行清楚、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，本領域普通技術人員在沒有做出創(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彈的窗口、整流罩、天線罩，微波設備基板，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，采用絲網印刷的方式，通過100目到400目的絲網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行高溫燒結，使鉬錳層燒結到氧化釔陶瓷表面；步驟4、電鍍鎳，將鉬錳層燒結好的氧化釔陶瓷，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，燒結后在陶瓷表面生產一層鉬金屬層；2)無機粘結劑:又稱玻璃相，燒結過程中起到粘結陶瓷和金屬層的作用，使陶瓷和金屬層結合在一起；3)有機粘結劑:乙基纖維素和松油醇等有機溶劑，主要是將上述兩種物質混合后制備成具有一定粘結力、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，而其中的關鍵點就是鉬錳膏劑中無機粘結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結合且有一定的強度。
[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，其燒結后形成的鉬層和陶瓷結合強度高。采用本專利燒結的氧化釔陶瓷封接強度達到90MPa以上，遠高于磁控濺射工藝的生成的金屬化層結合強度。此外，活化鉬錳法采用高溫燒成工藝，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行高溫金屬化，生產設備比真空磁控濺射要求低且設備價格也低，同時由于采用絲網印刷涂覆和連續(xù)式氣氛保護隧道窯進行金屬化，可以采用自動化生產，便于大規(guī)模連續(xù)生產，由于活化鉬錳法的工藝特點，其燒結后形成的鉬層和陶瓷結合強度高。
[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)明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。
【主權項】
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，采用絲網印刷的方式，通過100目到400目的絲網將鉬錳膏劑 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 護氣氛爐中進行高溫燒結，使鉬錳層燒結到氧化釔陶瓷表面；步驟4、電鍍鎳，將鉬錳層燒結好的氧化釔陶瓷，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