陶瓷工艺学第六章教案解析.ppt

银的烧渗过程可分为四个阶段。① 第一阶段由室温至350℃，主要是烧除银浆中的黏结剂。② 第二阶段350～500℃，这一阶段主要是碳酸银及氧化银分解还原为金属银，升温速度可稍快，但因仍有少量气体逸出，也应适当控制。③ 第三阶段由500℃到最高烧渗温度。④ 第四阶段为冷却阶段。从缩短周期及获得结晶细密的优质银层来看，冷却速度越快越好。但降温过快，要防止瓷件开裂，因此降温速度要根据瓷件的大小及形状等因素来决定，一般每小时不要超过350~400℃。通常采用随炉冷却，以防止瓷件炸裂。 (5) 烧银 烧银的目的是在高温作用下使瓷件表面上形成连续、致密、附着牢固、导电性良好的银层。烧银前要在60℃的烘箱内将银浆层烘干，使部分溶剂挥发，以免烧银时银层起鳞皮。烧银设备可用箱式电炉或小型电热隧道窑。 电子陶瓷表面传统的金属化工艺通常采用镀银法，由于该工艺复杂、设备投资大、成本高，而且镀银层的可焊性较差，因此，提出了以化学镀镍代替镀银的工艺，其优点如下： ① 镀层厚度均匀，能使瓷件表面形成厚度基本一致的镀层； ② 沉积层具有独特的化学、物理和力学性能，如抗腐蚀、表面光洁、硬度高、耐磨良好等； ③ 投资少，简便易行，化学镀不需要电源，施镀时只需直接把镀件浸入镀液即可。 化学镀镍法适用于瓷介质电容器、热敏电阻等几种装置零件。化学镀镍是利用镍盐溶液在强还原剂(次磷酸盐)的作用下，在具有催化性质的瓷件表面上，使镍离子还原成金属，次磷酸盐分解出磷，从而获得沉积在瓷件表面的镍磷合金层。 6.4.2.2 化学镀镍法 瓷件表面均匀地吸附一层具有催化活性的颗粒，这是表面沉镍工艺的关键。为此，先使瓷件表面吸附一层SnCl2敏化剂，再把它放在PbCl2溶液中，使贵金属还原并附在瓷件表面上，成为诱发瓷件表面发生沉积镍反应的催化膜。 (1) 表面处理 目的是除掉瓷件表面的油污和灰尘，以增加化学镀层和基体的结合强度。 (2) 粗化 粗化的实质是对陶瓷表面进行刻蚀，使表面形成无数凹槽、微孔，造成表面微观粗糙，以增大基体的表面积，确保化学镀所需要的“锁扣效应”，从而提高镀层与基体的结合强度。 化学镀的工艺流程为陶瓷片→水洗→除油→水洗→粗化→水洗→敏化→水洗→活化→水洗→化学镀→水洗→热处理。 (4) 预镀 预镀是在瓷件表面形成很薄的均匀的金属镍膜，并清洗掉多余的活化液的过程。预镀液的组成为次亚磷酸钠30g、硫酸镍0.048g、水1000mL，预镀3～5min。 (5) 终镀 是在瓷件表面形成均匀的一定厚度的镍磷合金层。镀液有酸性和碱性两种。碱性镀液在施镀过程中逸出氨，使镀液的pH值迅速下降，为维持一定的沉积速率，必须不断地添加氨水。 (6) 热处理 化学镀镍后形成的金属镍层与瓷件的结合强度较低，表面易氧化，镍层松软。经热处理后强度大大提高。 (3) 敏化和活化(催化) 催化操作使陶瓷粉体表面具有活性，使化学镀反应能够在该表面进行。催化的好坏影响反应的进行，更会影响镀覆的质量，尤其是镀覆的均匀性。 加工时，在工具和工件之间加入液体(水或煤油等)和磨料悬浮液，并使工具以很小的力轻轻压在工件上。超声换能器产生17～25kHz以上的超声频纵向振动，并借助于变幅杆把振幅放大到0.05～0.10mm，驱动工具端面作超声振动，迫使工作液中的磨粒以很大的速度和加速度不断地撞击，抛磨被加工表面。 超声波磨削加工是利用工具端面作超声频振动，通过磨料悬浮液加工硬脆材料的一种加工方法。 把加工区域的材料粉碎成很细的微粒，而被打击下来。 ① 适合加工各种硬脆材料，特别是不导电的非金属材料，如玻璃、陶瓷、石英、金刚石等。 ② 加工设备结果简单，操作、维修方便。 ③ 工件表面的宏观切削力很小，切削应变、切削应力、切削热很小，不会在表面引起新的损伤层，可以得到高质量的表面，而且可以加工薄壁、窄缝零件。 6.2.4.2 超声波加工特点 ① 釉能够降低瓷体的表面粗糙度，因为釉是一种玻璃体，在高温下呈液相特性，在表面张力的作用下，具有非常平整的表面，其粗糙度可达到0.01μm或更低，可满足电子薄膜电路对表面粗糙度的要求。 6.3 施釉 陶瓷的施釉是指通过高温的方式，在陶瓷体表面上附着一层玻璃态层物质。施釉的目的在于改善坯体的表面物理性能和化学性能，同时增加产品的美感，提高产品的使用性能。 6.3.1 釉的作用与分类 6.3.1.1 釉的作用 ② 釉可提高瓷件的力学性能和热学性能，玻璃状釉层附着在瓷件的表面，可以弥补表面的空隙和微裂纹，提高材料的抗弯及抗热冲击性，施以深色的釉，如黑釉等，可以提高瓷件的散热能力。 ③ 提高瓷件的电性能，如压电、介电和绝缘性能。 ④ 改善瓷体的化学性能，平整光滑的釉面不易沾附脏污、尘埃，施釉可