[发明专利]一种纤维素纳米晶改性陶瓷流延坯体及其制备方法

说明书

本发明是关于一种纤维素纳米晶改性陶瓷流延坯体及其制备方法，其中，所述坯体的料浆的组分及各组分的质量百分含量包括，陶瓷粉体40‑70％，纤维素纳米晶0.01‑5％，粘结剂1‑8％，增塑剂0.1‑5％，分散剂0.1‑2.5％，消泡剂0.01‑0.5％，余量为去离子水。本发明针对水基陶瓷流延片强度低、柔韧性差、加工过程易崩边开裂等问题，通过改变坯体的料浆的组分及含量，在流延坯体中加入纤维素纳米晶，大幅度提升了材料的强度和柔韧性，有效解决了陶瓷流延坯体强度低、柔韧性差、裁切过程易崩边开裂的技术问题。

技术领域

本发明涉及一种纤维素纳米晶改性陶瓷流延坯体及其制备方法，属于高技术陶瓷领域，用以解决水基陶瓷流延片强度低、柔韧性差、加工过程易崩边开裂等问题。

背景技术

随着电子设备的小型化、轻量化、高性能化和表面组装技术的发展，片式电子元件的高密度表面组装得到迅速发展，尤其是移动通讯、计算机及大屏幕彩电的迅猛发展，对电子元件形成巨大需求。

在片式电子器的生产工艺中，流延制备技术由于具有操作简单、可连续生产、自动化程度高及生产效率高等优点而广泛应用于陶瓷片状产品的制备，尤其已成为制备薄平面、大面积陶瓷材料的重要方法。

流延法又叫带式浇铸法、刮刀法，已在陶瓷材料的成型工艺中得到了广泛的应用。流延法工艺过程：将准备好的陶瓷粉料、粘结剂、增塑剂、分散剂、溶剂进行混合，使其均匀，再把料浆放入流延机的料斗中，料浆从料斗下部流至流延机的传送带上，用刮刀控制厚度，再经红外线加热等方法烘干，得到膜坯，最后根据需求对膜坯进行裁切或冲孔。

目前国内外多采用以有机物作为溶剂的有机流延来制备陶瓷生坯，有机流延制备的陶瓷生坯结构均匀、强度高、柔韧性好、便于切割和加工，但由于在有机流延工艺中使用了大量有毒、易燃的有机溶剂(甲苯、二乙苯等)，对人体及环境污染严重且生产成本高。此外，陶瓷坯体中有机物含量高，在后续排胶过程中易引起坯体开裂。因此，近年来人们开始研究水基流延体系，该体系以水作为溶剂，成本低、使用安全卫生、无毒且对环境无污染，可实现绿色化生产。水基流延法制备的陶瓷坯体存在强度低、柔韧性差、裁切过程中易出现开裂等问题。因此，寻找能提高水基流延陶瓷坯体强度及柔韧性是当前亟需解决的关键技术问题之一，对陶瓷产业的发展具有深远的影响。

现有技术中，主要是通过在陶瓷坯体中加入增强剂(聚丙烯酸钠、甲基丙烯酸共聚物、聚乙烯醇、聚氧化乙烯等)和增塑剂(羧甲基纤维素、羟甲基纤维或邻苯二甲酸二丁酯或丙三醇)来提高陶瓷流延坯体的强度和柔韧性。但是，增强剂和增塑剂的用量只能在一定范围内调节，增强剂和增塑剂添加量过少对陶瓷坯体的增强增韧效果不明显，增强剂和增塑剂的添加量过大导致料浆的粘度急剧上升，增大了流延成型的操作难度，严重时料浆无法进行流延操作。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种纤维素纳米晶改性陶瓷流延坯体及其制备方法，本发明针对水基陶瓷流延片强度低、柔韧性差、加工过程易崩边开裂等问题，通过改变坯体的料浆的组分及含量，在流延坯体中加入纤维素纳米晶，大幅度提升了材料的强度的柔韧性，有效解决了陶瓷流延坯体强度低、柔韧性差、裁切过程易崩边开裂的技术问题。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

依据本发明提出的一种陶瓷流延坯体，所述坯体的料浆的组分及各组分的质量百分含量包括，陶瓷粉体40-70％，纤维素纳米晶0.01-5％，粘结剂1-8％，增塑剂0.1-5％，分散剂0.1-2.5％，消泡剂0.01-0.5％，余量为去离子水。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的一种陶瓷流延坯体，其中所述的纤维素纳米晶为直径3-20nm、长度200-400nm的棒状结构。