[发明专利]氧化锆陶瓷插芯及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于工业陶瓷生产技术领域，涉及一种光纤通信行业用陶瓷制品及其制备方法，具体地说是一种氧化锆陶瓷插芯及其生产工艺。

背景技术

在光纤技术通讯领域，光纤连接器是互联网产品家族的核心器件，是光纤通讯系统中必不可少的，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。

光纤陶瓷插芯，又称陶瓷插芯体，是光纤连接器的核心器件，用作固定光纤，它是由纳米级氧化锆(ZrO₂)材料经一系列配方、加工而成的高精度特种陶瓷元件，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。

正是由于陶瓷插芯的上述重要性，因而对陶瓷插芯的要求非常严格，然而近年来陶瓷插芯的制品合格率不高，主要原因有以下几方面：

a氧化锆粉体注射成型材料的配方和相应的工艺；

b内孔和细长微孔的形成工艺；

c热脱脂的控制工艺；

d烧结过程中晶粒亚微米化的控制方法;

e注射成型的控制方法。

目前，国内外同行生产的氧化锆陶瓷插芯，通常采用日本原材料和日本的注射成型工艺生产氧化锆陶瓷插芯，但该技术存在一定的缺点，原材料成本高，插芯毛坯的脱脂不够彻底，周期长，生产效率低，生产的陶瓷插芯性能不佳。申请号为201310083180.X的中国发明专利申请说明书，公开了“一种氧化锆陶瓷插芯及其制备方法”，以氧化锆粉料和有机载体按100:10-30重量比混合后依次经过密炼、注射成型、泡油、热脱脂、烧结工艺制备而成，其中注射成型步骤中应用的压力为低压，低压注射时，因压力较低，注射料的密实度不高，易形成气孔，且注射料不能完全充满模具，不仅会降低陶瓷插芯的合格率，影响成品插芯的硬度、密实度等性能，同时也降低了生产效率；该专利申请方案中脱脂有两个过程，分别是泡油和热脱脂，虽然能除去插芯毛坯中的脂类，但是先让插芯毛坯经过煤油浸泡后，再加热烧结，插芯毛坯的表面会慢慢变黑，影响最终产品的性能，另外，煤油中的一些成分在经过加热后会扩散至插芯毛坯内，影响脱脂的效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题，是提供一种氧化锆陶瓷插芯，以氧化锆陶瓷粉为主料，在混炼的过程中加入了乙烯-醋酸乙烯共聚物、油酸、聚甲基丙烯酸酯、无规聚丙烯、石蜡，所制的氧化锆陶瓷插芯耐磨性好，抗老化，环境适应能力强，强度高，高温热稳定性好，有良好的隔热性；

本发明的另外一个目的是提供上述氧化锆陶瓷插芯的生产工艺，依次经过干燥、混炼、压片、粉粹、注射成型、热脱脂、烧结、研磨等步骤制备而成，注射成型中采用高压低速注射，保证了注射料的密实度，无气孔，该制备方法简单，易于控制，成本低，生产效率高，生产的产品的合格率高，陶瓷插芯的性能好。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种氧化锆陶瓷插芯，制成该陶瓷插芯的原料以重量份数计包括：

氧化锆陶瓷粉  80-82份，

乙烯-醋酸乙烯共聚物  3-5份，

油酸  2-4份，

聚甲基丙烯酸酯  2-4份，

无规聚丙烯  2-4份，

石蜡  4-7份。

本发明还提供了上述氧化锆陶瓷插芯的生产工艺，包括依次进行的干燥、混炼、压片、粉粹、注射成型、热脱脂、烧结、研磨步骤。

作为本发明的一种限定，该生产工艺按照如下的步骤顺序依次进行：

⑴干燥

将氧化锆陶瓷粉烘干，得A；

⑵混炼

调节混炼机的温度至180℃，将A均分为A1和A2，向混炼机内加入A1，并加入乙烯-醋酸乙烯共聚物、油酸、聚甲基丙烯酸酯、无规聚丙烯、石蜡，再将A2加入混炼室内，混炼2-3h，得B;

⑶压片

将B放入压片机中压片，压片的厚度为1.5-2mm，得C；

⑷粉粹

将C粉粹为粒径小于或等于4mm的注射料，得D；

⑸注射成型

D经高压低速于150-200℃下注射成型25-35s，制成氧化锆陶瓷插芯毛坯，得E；

⑹热脱脂

将E移入脱脂炉内，进行热脱脂反应，得F；

⑺烧结

将F移入烧结炉内进行烧结，炉内冷却，得G；

⑻研磨

以2mm/min的速度将G无心磨，再以0.15mm/min的速度进行端面磨，得成品氧化锆陶瓷插芯；