氧化铝陶瓷及其金属化技术.ppt

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1、题目：氧化铝陶瓷及其金属化技术（MoMn法）主讲人：谢文华日期：2016年5月主讲内容氧化铝陶瓷配方组成、结构与性能0102金属化浆料配方组成、结构与性能03金属化陶瓷-放电管的生产工艺04产品的性能与质量检测方法05对金属化陶瓷产品质量的评价一、氧化铝陶瓷组成、结构及性能国内外实用化和配方采用的氧化铝陶配方体系有两种:1.美、苏配方体系；2.德日配方体系；3.韩国配方体系美国、苏联日本、德国韩国陶瓷93-95%Al2O3钙铝硅三元系92-96%Al2O3钙镁铝硅四元系93-95%Al2O3镁铝硅三元系晶相晶粒范围2.5-45um,平均晶粒15um,气孔率高晶粒范围5-25um,平均晶粒1

2、2um,气孔率低晶粒范围3-15um,平均晶粒8um,气孔率低性能与MoMn金属浆料匹配性好，与金属结合好，但瓷体密度、强度低，气密性差、性能分散适合于金属化，与金属结合好，瓷体密度、强度高，气密性好、但对MoMn浆要求较高相对难于金属化，与金属结合好，瓷体密度、强度高，气密性非常好，性能集中强度封接平均强度高，大于400MPa,但较分散封接平均强度高，大于400MPa,且较均匀封接平均强度中，大于300MPa,但拉力集中备注我国放电管通用配方体系我国真空管、磁控管通用配方体系附件1：(放电管)95%陶瓷金属化结合层剖面图附件2：氧化铝粉体及93%瓷体SEM二、金属化浆料配方组成、结构与

3、性能金属化浆料均为MoMnAlSi体系，但为了与陶瓷相匹配，其组成与金属粉体选择与陶瓷组成、结构相一致。美国、苏联日本、德国韩国金属化组成MoMnAlSi体系Mo占50-65%MoMnAlSi体系Mo占70-80%MoMnAlSi体系Mo占60-70%MoMn层结构晶粒范围0.5-10um,平均晶粒3-5um,玻璃相、气孔率占25%左右；MoMn层厚度20-45um;完整、连续、不均匀晶粒范围0.5-5um,平均晶粒2-3um,玻璃相、气孔率占20%左右MoMn层厚度15-30um；完整、连续，较均匀晶粒范围0.3-3um,平均晶粒1-1.5um,玻璃相、气孔率占25%左右;MoMn层厚度

4、15-20um；完整、连续、均匀Ni层3-10um，完整、连续、不均匀3-5um，完整、连续、较均匀2-3um，完整、连续、均匀性能与陶瓷表面匹配性好，断裂面为陶瓷层；气密性差、拉力分散。与陶瓷结合好，断裂面为陶瓷金属层，气密性好、拉力较集中与陶瓷结合好，结合层致密，断裂面为金属层，气密性非常好，性能集中备注我国通用浆料配方我国正在改进的浆料配方附件3：金属粉SEM分析金属粉纯度SEM照片Mo粉99.5%,晶粒大小3-10um，片状为主Mn粉99.5%,晶粒大小1-2um，球形为主。三、金属化陶瓷-放电管生产工艺粉料+烧结助剂→研磨→造粒→干压→烧结→端面研磨或热压铸工艺生产→清洗→白瓷检

5、验→印刷MoMn浆料→干燥→保护气氛烧结→活化→镀Ni→成品检验→包装备注：1.粉料应选用低钠0.05%以下，原晶2-3um，转化率大于96%的氧化铝粉。Mo粉粒度应选用2-3um较均匀球形粉（国内Mo粉达不到此要求）。2.关键工序详细工艺说明如下。工艺说明1：粉料及造粒制浆：将氧化铝粉料和烧结助剂加成型添加剂进行研磨混合调节有一定流动性液体造粒：分压力式（高压喷嘴雾化）和离心式（高速旋转盘雾化）压力式造粒料特点：颗粒粗100-300um（60-150目）；颗粒苹果形，分布范围宽；流动性差70S，适合于压制大型产品。压力式造粒料特点：颗粒粗100-300um（50-150目）；颗粒苹果形，

6、分布范围较宽；流动性差70-75S，适合于压制大型产品。离心式造粒料特点：颗粒细80-180um（80-200目）；颗粒球形，分布范围窄；流动性好60-65S，适合于压制小型产品。均混：为确保压制密度及收缩的一致性，造粒料需要分级和均混，均混过程中加入一定量的脱膜剂，防止粘膜。註：生产放电管应采用离心式造粒粉料，粒子小而均匀，流动性好，避免压制壁薄产品时缩腰。工艺说明2：成型成型分干压、等静压、热压铸三种成型方法，对比见下表对比项目干压成型等静压成型热压铸成型其他适应性适应形状相对简单，精度要求较高，密度较好的中小型产品适应尺寸较大、密度要求较高的产品；对于异形产品成型后还要进行坯体加工。

7、适应形状相对复杂，对产品精度、密度等性能要求不高的中小型产品。产品质量、性能尺寸精度高、一致性好、良率高。产品密度高、强度等各方面性能较佳密度高，产品质量决定于后加工水平尺寸精度差、较分散、密度低，有微气孔。合格率较低成本压机模具投资大，但效率高，可一次性烧结设备投资大，效率低，不适合规模化生产设备、模具投资少，但效率低，需要两次烧结备注适合于生产放电管适合于生产真空开关管传统放电管生产工艺工艺说明3：排蜡及白瓷烧结排蜡