[发明专利]一种氧化锆陶瓷插芯及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及到一种陶瓷制品及其制备方法，尤其是指一种氧化锆陶瓷插芯及其制备方法，属工业陶瓷生产技术领域。

背景技术：

光纤连接器是把光纤的两个端面精密地对接起来，使发射光纤输出的光能量最大限度地耦合到接收光纤中。光纤连接器作为光互联产品家族的核心器件，是光纤通信系统中不可缺少的，使用量最大的接续性光无源器件，是实现光纤与光纤、光纤与仪表之间快速可靠地通、断的一种连接手段。随着光纤通信事业的发展，在过去十年中光纤连接器也取得了显著的发展。

陶瓷插芯又是这种光纤连接器的核心部件，它是一种由纳米氧化锆(ZrO2)材 料经一系列配方、加工而成的高精度特种陶瓷元件，其孔径、真圆度误差为0.5μm。所制成的连接器是可拆卸、分类的光纤活动连接器，使光通道的连接、转换调度更加灵活，可供光 通系统的调试与维护。

陶瓷插芯的制作要求非常严格，主要包括以下几个方面：

（1）纳米氧化锆粉体注射成型材料配方和成形工艺技术；

（2）内孔直径为0.125mm、长度为12～15mm的细长微孔成形技术；

（3）精度误差为0.1μm的精密陶瓷加工技术；

（4）烧结晶粒亚微米化的工艺控制方法；

（5）低损耗的光通信部件，其插入损耗≤0.2dB，回波损耗≥40dB。

由于陶瓷插芯要求很高，所以陶瓷插芯的制品合格率一直不是很高，近年来，随着光纤通信应用的不断扩大，特别是为适应光纤接入网和光纤到家庭（FTTH）的需要，各国竞相研制开发出各种型号和规格的新型光纤连接器，这些产品在性能和低成本化方面均有显著的改进。需求量也越来越大。因此对陶瓷插芯的需求也越来越大，但目前国内外同行生产氧化锆陶瓷插芯，通常采用日本原材料和日本的注射成型法生产氧化锆陶瓷插芯。该方法生产的缺陷表现在：日本氧化锆原材料成本高，毛坯脱脂周期长，生产效率低，不能满足市场的需要。因此很有必要对此加以改进。

通过专利文献检索尚未发现有关方面的专利文献报道。

发明内容

本发明的目的就是根据目前氧化锆陶瓷插芯生产成本高、效率低下的不足，提供一种生产效率更高的氧化锆陶瓷插芯生产方法；该氧化锆陶瓷插芯生产方法在保证氧化锆陶瓷插芯生产质量的前提，节约了生产成本，进一步提高生产效率。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种氧化锆陶瓷插芯的生产方法，采用注射成型方法生产氧化锆陶瓷插芯，以含有稳定剂的氧化锆粉末为主体，将氧化锆粉料和有机载体按100:10-30的重量比混合；通过密炼后获得注塑料，再采用注射成型工艺制作坯体，通过泡油和加热脱脂的二次脱脂处理，最后通过烧结工艺制成高性能的氧化锆陶瓷插芯。

所述的粉料有机载体配比为按照粉料有机载体总重量百分比如下：

EVA：  10-30%

聚苯乙烯：5-20%

聚丙烯：10-20%

硬脂酸：1-5%

油酸：  5-15%

石蜡：10-50%

进一步地，所述的粉料有机载体为和EVA和聚苯乙烯、聚丙烯、植物油、油酸、石蜡的混合物，并经过混炼后形成的中间工艺助剂体系，该体系有机载体的特点为能使注射料流动性好，脱模性能强，脱脂周期短，来满足陶瓷插芯生产工艺对注塑料的要求，确保成型后生坯强度及烧结坯体材质均一性及高强度要求。

进一步地，所述的氧化锆陶瓷插芯生产方法的制作工艺包括：

1）混料

2）碎料

3）注射成型

4）泡油

5）热脱脂

6）烧结

进一步地，所述的混料是指先将密炼机温度升温至100-200℃，将10-80重量份的有机载体以2-4阶段分次加入密炼室内密炼，同时将100重量份的氧化锆粉以2-4阶段分次加入密炼室内密炼，二者交替进行，20-30分钟后关闭密炼室，密炼60-100分钟后取料冷却，制得粒度不大于3mm的注射料。

进一步地，所述的注射成型是指： 将混炼好的氧化锆注射料，经低压低速注射成型制成氧化锆陶瓷插芯毛坯，注射成型温度为120-160℃，成型压力为0.4-0.6Mpa，成型注射速度为25-30mm/s 。成型时间为10-30s。

进一步地，所述的热脱脂是指：将泡油干燥后的坯体移入推板排胶炉内以2度/分钟升温至120度，保温1小时，再以2.5度每分钟升温至200度，保温2小时，再以2度每分钟升温至320度，再以0.5度每分钟升温至500度保温2-3小时。