电子材料工艺原理07

1、（四）碳酸盐原料 主要是含碱金属氧化物的矿物原料，其中含氧化物，例如氧化钙和氧化镁的碳酸盐矿物原料较为常见，这些碳酸盐矿物原料在高温下起熔剂作用，在有的坯料中也可以生成主晶相。 1、方解石和石灰石 方解石的主要成份为碳酸钙CaCO3。理论组成为56%CaO44%CO2，常混入镁、铁、锰、锌等。方解石属三方晶系，晶体呈菱面体，有时呈粒状或板状，一般呈乳白色或无色，有杂质污染时呈暗灰黄、红、褐色，玻璃光泽。将方解石加热至850左右就开始分解，放出二氧化碳气体950左右反应剧烈。 石灰石是石灰岩的俗称，为方解石的微晶或潜晶聚集块体，无解理面。多呈灰白色，黄色等，质地坚硬，其作用与方解石相同，但纯度较

2、方解石低。 2、白云石 白云石是碳酸钙和碳酸镁的固溶体，近来也有少数学者认为它是一种复盐。化学式为： CaCO3MgCO3，理论化学组成为：30.4% CaO21.9%MgO47.7%CO2,Fe、Mn等杂质。白云石属三方晶系，单体为菱面体，集合体为粒状致密块状。一般为灰白色，有时为淡黄、褐、淡绿色，有玻璃光泽。,白云石的分解温度为730830，白云石分解时首先分解为游离氧化镁与碳酸钙，950左右碳酸钙分解。 白云石在坯体中的作用能降低烧成温度，促进石英的溶解及莫来石的生成。如用白云石代替坯体CaCO3组份，则可以扩大坯体的烧结范围约2040。 3、菱镁矿 菱镁矿主要成份是MgCO3，理论化学

3、组成为47.8%MgO52.2%CO2。常含铁、钙、锰等杂质。菱镁矿属三方晶系，晶体为菱面体，集合体为粒状或致密块状。颜色由白到灰、黄色，有玻璃光泽。菱镁矿在400左右就开始分解，形成各向异性的氧化镁，在800850迅速分解。菱镁矿是电子工业制造镁质瓷的重要原料，一般用滑石作为引入MgO的原料。 4、滑石 滑石是天然的含水硅酸镁矿物，其结晶构造式为Mg3(Si4O10)(OH)2化学通式为3MgO4SiO2H2O其理论化学组成为： MgO 31.88% SiO2 63.37% H2O 4.74% 成份中含有铁、铝、锰、钙等物质。滑石属单斜晶系，晶体呈六方或菱形板状。,纯净的滑石为白色，含杂质的

4、一般呈淡绿、浅黄、浅灰、淡褐等色，有脂肪光泽，高滑腻感，莫氏硬度为1。滑石在加热时于600左右开始脱水，在880970范围内结构水完全排出，滑石分解为偏硅酸镁和SiO2，反应式如下： 3MgO4SiO2H2O 3(MgOSiO2)+SiO2+H2O 偏硅酸镁的晶型分为顽辉石、原顽火辉石和顽火辉石。 滑石在镁质瓷中是作为主要原料使用。滑石在镁质瓷中不仅是瘠性原料，而且能与粘土反应在高温下生成镁质瓷的主晶相。由于滑石多数为片状结构，破碎时易呈片状颗粒并较软，故不易粉碎，在成型时也极易趋于定向排列，造成收缩不一致而引起开裂。故在使用时常采用预烧的方法来破坏滑石的原有片状结构。 （五）瓷料制备的主要工

5、序与设备 1、原料粉碎 选择粉碎方法时，随被粉碎物料之硬度等物性而定。按粉碎后物料块度可分为粗碎块度直径(4050mm)，中碎块度直径0.5mm和细碎块度直径60m。,（1）颚式破碎机 颚式破碎机是陶瓷厂的粗碎设备。 （2）轮碾机 轮碾机是陶瓷厂的中碎设备。 （3）滚碎机（双滚筒压碾机） 滚碎机主要用于中碎和细碎。 （4）球磨机 球磨机是陶瓷厂的细碎设备。 （5）振动磨 振动磨（干式）是一种超细粉碎设备。,2、筛析 将已被粉碎的固体物料放在各种不同孔径的筛面上进行振动或摇动，使各种不同颗粒分离开来，这种方法称为筛析。 （1）摇动筛； （2）回转筛； （3）振动筛。 3、除铁 在陶瓷原料中混入铁

6、质，对产品质量有极大影响。因此，在原料处理与坯料制备中，除铁是一个很重要的工序。 磁选机有干法和湿法二种，干法一般用于中碎后粉料中的铁质，而湿法是用于泥浆除铁的。在湿法除铁中，一般采用过滤式湿法磁选机，湿法磁选除铁效果比较好。,4、泥浆脱水 泥浆的脱水一般采用脱水压滤机。 5、练泥 真空练泥可以排出泥饼中的残留空气，提高泥料的致密度和可塑性并使泥料组织均匀，改善成型性能，提高干燥强度或成瓷后的机械强度。 6、瓷料制备（坯料制备） 陶瓷制造中的坯料，通常是指成型前已经按要求精制好的供成型用的物料。下面叙述性的介绍塑性瓷料制备和干压瓷料制备，其它瓷料制备法就不介绍了。 （1）塑性瓷料制备 陈腐 对

7、塑性坯料的要求是可塑性好，有适宜的成型操作性能。陈腐是提高泥料可塑性的方法之一，泥料通过陈腐可使滤饼水份均匀分散，同时泥料也会发生一系列物理、化学变化，从而提高瓷料的可塑性。 塑性瓷料制备工艺流程框图。,（2）干压瓷料制备 粉料的工艺性质与特点 粉料性质即不象固体又不象流体，它是一种粉状体也称为粉体，在把粉体装入模具中时，想填充密实而又均匀则几乎是不可能的。为了适合干压成型，要求粉料具备如下工艺性质： A提高体积密度，降低压缩比。 B要使粉料在模具中填充致密、均匀，就必需把粉料制成一定大小的 球状团粒，减小颗粒之间的摩擦从而提高流动性。 C粉料中非团粒的细粉部分应极少，因细粉中包含许多空气且细

8、粉降 低流动性。 D粉料中的水份要均匀。 干压坯料的制备工艺 干压坯体含水率低，对原料可塑性要求不高，但要求具有较好的流动性。要使粉状体具有流动性，就必须采取工艺措施进行造粒。,实验证明由269孔/cm2、196孔/cm2、81孔/cm2三种筛网过筛的颗粒配合则可以得到最大的堆积密度。为了很好的区别粉料的原始颗粒，一般把加工成球状的颗粒叫团粒。造粒的方法目前常用的有三种，即普通造粒法，加压造粒法及喷雾造粒法。 干压坯料的质量控制 A团粒 团粒的大小及级配是通过筛孔大小来进行控制的。 干压坯料主要由团粒、水、空气组成，其中团粒约占整个体积的2540%，其余是水和空气。团粒是由几十个甚至更多的坯料颗粒、水和空气所组成的集合