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先进陶瓷的轧膜成型法

内容导读:所谓轧膜成型是将准备好的陶瓷粉末拌以定量的有机黏结剂和溶剂,通过粗轧和精轧成膜片后再进行冲片成型。轧膜成型的主要特点如下: (1)适合于成型厚度极薄的片状电子陶瓷元器件
所谓“轧膜成型”是将准备好的陶瓷粉末拌以定量的有机黏结剂和溶剂,通过粗轧和精轧成膜片后再进行冲片成型。轧膜成型的主要特点如下:
(1)适合于成型厚度极薄的片状电子陶瓷元器件,如晶体管底座、电容器、孚膜电路基板等先进陶瓷制件。
(2)制件厚度均匀致密、气孔少、生产效率高.适合于成批生产。
(3)坯体只在厚度和长度方向受到碾压,在宽度方向缺乏足够的压力,这导致坯体在烧成时收缩不一致,使制件出现开裂、变形等缺陷。
(4)冲片多余的边角料较多,虽能回收,但难免浪费。
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1.  轧膜成型的工艺原理
轧膜成型工艺主要借鉴了橡胶、塑料生产工艺中薄片或带状材料的成型原理,利用粉末材料本身或加入一定量塑化剂使其具有良好的可塑性的特点而发展而来的。

2 . 轧膜成型的工艺过程及应用 
(1)轧膜成型的工艺过程轧膜成型的工艺过程通常是将预烧过的粉料磨细过筛并伴以一定量的有机黏结剂、增塑剂和溶剂等.将其置于两辊之间进行混炼,使粉料、黏结剂或溶剂等成分充分混合均匀。再将其进行热凤干燥,使溶剂逐步挥发,形成一层厚膜,该工艺过程称为“粗轧”。粗轧之后要进行精轧.精轧是逐步调小两轧辊之间缝隙间距并进行多次折叠.90°转向反复轧炼以达到良好的均匀度、致密度、粗糙度和厚度。轧好的坯片要在一定的数度环境中储存,防止其干燥脆化,以便进行下一步的冲切]工艺。其具体工艺过程如下:
①轧膜坯料的制备
对于陶瓷材料而言,使瘠性粉末与塑化成型剂混合制备成具有良好可塑性的坯料是实现轧膜成型的关键序。
②混炼与轧膜
混炼与轧膜的工艺过程主要是在轧膜机上进行的,混炼也称为“粗轧”,这一工艺过程的主要目的是提高粉末与塑化剂混合的均匀度并轧或初步的带坯。
(2)轧膜成型的影响因素
①粉末原料预烧的影响
轧膜成型所用的坯料是由瘠性的陶瓷粉末原料和塑化成型剂组成,要使两者得到充分的混合,并能轧压成很薄的坯片,最终获得性能良好的制件,粉末原料必须要经过预先煅烧,这主要是由材料化学组成的特点和轧膜成型工艺本身的特点决定的。
②塑化剂的影响轧膜成型用的塑化剂是由黏结剂、增塑剂和溶剂配合而
成的。各种黏结剂、增塑剂在脱胶加热时的挥发特性也不一样,有的挥发温度范围宽、有的挥发范围窄。挥发集中且量大的塑化剂容易引起坯体的开裂。对于轧膜成型而言,为保证轧膜的质量使用聚乙烯醇水溶液再加入适量的甘油作为塑化剂较为
普遍。
(3)轧膜成型方法的应用  
轧膜成型方法在生产集成电路基片、电容器及电阻等各种片式功能陶瓷元器件方面具有独特的优势。此成型方法生产效率高、工艺简单、成本低、劳动强度小而获得了广泛的应用。

3.轧膜成型方法的主要缺陷
采用轧膜成型方法制备的坯体的主要缺陷及产生原因列于表1。
表1   轧膜成型坯体的主要缺陷及产生原因
4.轧膜成型方法的机械设备
轧膜成型使用的轧膜机主要由电机、皮带一蜗杆传动装置、联轴组成的驱动部分、前后轧辊、轧辊齿轮、可移动式轴承组成的轧膜工作部分及台式机架、轧刀等构成。
两根轧辊是轧膜机的关键性部件,为了获得光滑而均匀的膜坯片必须要满足以下条件:
(1)工作面的线速度相同。
(2)轧辊有是够的强度、刚度、表面粗糙度、硬度和几何精度。
(3)轧辊不能污染材料。
(4)两轧辊之间的距离,即开度,能够精确调节。
 

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