[发明专利]一种陶瓷非水基流延水浴成膜方法

说明书

技术领域

本发明提供一种薄片状陶瓷的的流延成型工艺，具体地说是属于一种陶瓷非水基流延浆料快速水浴成膜方法。

背景技术

从我国现有的流延成型工艺水平来看，根据其所使用溶剂不同可分为水基和非水基两大类。当前研究热点为水基流延，虽然其具有成本低、使用安全的优点，但是水基流延湿膜的不足之处在于其干燥时间长，且在干燥过程中容易出现裂纹。在制作层状陶瓷时，要求流延膜表面平整无明显缺陷，以保证制品层间结合强度。非水基流延成型工艺制备的陶瓷薄膜具有结构均匀、产品性能稳定、不易开裂等特点，具有实际生产的应用价值。

从现有公开文献来看，非水基流延湿膜去除溶剂方式多采用基板加热干燥方式(如专利公开号为CN00102922.3的“薄片陶瓷器件坯片的水基凝胶流延连续成型方法及装置”中涉及一种电阻丝加热基板装置)、热辐射干燥方式(如专利公开号为CN02271523.1的“一种具有辐射加热烘干装置的流延机”中采用置于基板上方的发热板对流延膜片进行加热烘干)、气体对流干燥方式(如专利号为CN102617873A的“流延膜干燥装置、流延膜干燥方法及溶液制膜方法”采用对湿润膜吹送干燥风的方法进行干燥)、微波加热干燥方式(如专利号为CN200520095522.6的“具有微波加热干燥装置的流延机”中涉及微波加热方式)和自然干燥方式(如材料导报期刊1998年第2期刊登的《层状Al₂O₃-TiB₂复相陶瓷的制备》和陶瓷学报期刊2001年第3期刊登的《碳化钛水基流延膜的制备研究》中提到使流延后的膜自然干燥)。

底板加热、热辐射、气体对流和微波加热四种干燥方式都存在生产设备及工艺复杂，生产能耗大、成本高的缺点。而自然干燥方式存在干燥时间过长的致命缺点。另外底板加热干燥、气体对流干燥和自然干燥三种方式还容易造成流延膜开裂问题，导致产率下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单、经济有效的陶瓷非水基流延成膜方法。

本发明的目的是这样实现的：

1、先将占浆料总质量的35wt％～65wt％的陶瓷粉体、28wt％～60wt％的溶剂和0.3wt％～3wt％分散剂混合球磨5～12h；再加入2wt％～7wt％的粘结剂和2wt％～7wt％的增塑剂球磨混合12～36h得到均匀浆料，真空除泡；

2、以玻璃板为流延承载基板，通过控制刮刀与基板间距，在基板上流延出相应厚度的湿膜；

3、以水为成膜介质，将基板与流延湿膜浸入水中，使流延湿膜与水相互作用进而成型为固体坯膜。

本发明还可以包括：

1、所述的溶剂是乙醇、丙酮、含30wt％丁酮的丁酮和甲醇的混合溶剂、含88wt％丙酮的丙酮和甲醇的混合溶剂、含50wt％丁酮的丁酮和乙醇的混合溶剂、含70wt％丁酮的丁酮和异丙醇的混合溶剂中的一种。

2、所述的分散剂为蓖麻油；所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯或聚乙二醇400。

3、所述的刮刀与承载基板间距为200μm～1000μm；成膜介质水的水温保持在5℃～40℃；流延湿膜距水面高度5cm～20cm；流延湿膜在水中浸泡时间为5min～60min。

本发明具有的优益之处在于：

本发明采用水浴成膜方法，将流延湿膜浸入水中，依靠水与溶剂、添加剂的作用使湿膜固化，不仅有效解决普通干燥过程中流延膜开裂问题，而且有机溶剂被溶入水中无法挥发进入周围环境，减轻了其对环境及人体危害性。