[发明专利]用于热解氮化硼陶瓷夹持杆的加工方法

说明书

本发明公开了一种加工方法，尤其是公开了一种用于热解氮化硼陶瓷夹持杆的加工方法，属于电子功能陶瓷材料加工工艺技术领域。提供一种能有效的将热解氮化硼陶瓷板材加工成夹持杆，并保证加工质量的用于热解氮化硼陶瓷夹持杆的加工方法。所述的加工方法包括以热解氮化硼陶瓷板材为基础的条形毛坯加工，切割条形毛坯的表面粗加工，成型毛坯的精密加工，夹持杆半成品的定型加工和定型夹持杆产品的清洗以及煅烧几个步骤，其中，在切割条形毛坯表面粗加工时均在相应加工设备的精密平台上，以挡铁进行挡夹完成加工，而且每个批次均采用数量不低于10件切割条形毛坯同时装夹、加工的批量操作完成每一个批次产品的加工。

技术领域

本发明涉及一种加工方法，尤其是涉及一种用于热解氮化硼陶瓷夹持杆的加工方法，属于电子功能陶瓷材料加工工艺技术领域。

背景技术

螺旋线行波管作为目前最主要的高功率微波放大器件，是雷达、电子对抗、中继通信、卫星通信、电视直播卫星、导航、遥感、遥控和遥测等电子设备的关键部件，在国防装备如毫米波雷达、卫星、机载通信和电子对抗等领域有着重要的作用和广阔的应用前景。

夹持杆作为螺旋线行波管中的关重零部件，主要起四个作用，一是在管壳内夹持螺旋线，二是提供薄膜衰减器的“载体”，三是起导热作用，将管内产生的热量及时传导至管壳外表面，四是夹持杆的性能关系到螺旋线行波管的高频特性，如驻波、相速等。螺旋线行波管工作频率高、体积小，对夹持杆提出了极高的要求，主要表现在产品直线度达0.01mm、表面粗糙度Ra≤0.6μm、尺寸精度高至±0.005mm，形状复杂。夹持杆材料介质损耗角正切值低、介电常数低、高温热导率高等方面，常用的氧化铝和氧化铍已经不能满足技术要求。

热解氮化硼代号PBN陶瓷材料是一种采用气相沉积法制备氮化硼陶瓷板材，因具备无毒、高温热导率衰减较小(300℃以内几乎不衰减)、介电常数低等特点成为超大功率行波管夹持杆的首选材料之一。PBN夹持杆精密加工是将热解氮化硼基板通过切削、磨削等加工过程实现产品的精密尺寸，因板材厚度较为固定通常只有0.8mm、1mm、1.2mm、1.5mm几个规格，且均远大于夹持杆产品的尺寸，因此氮化硼基材的表面加工区域达100％。在加工时考虑PBN材料导热性能在沉积方向即厚度和长度或宽度方向上的热传导存在较大差异，基于行波管的散热需求，通常会将夹持杆的凸台位置即与行波管接触面设计在PBN材料的长度或宽度方向即热传导方向上。见说明书附图1、附图2。

同时，由于氮化硼夹持杆体积密度低、材料自身存在弹性，产品加工时重复定位复杂性，加工砂轮的磨粒尺寸、形状和磨粒分布的随机性以及磨削运动规律的复杂性，给氮化硼夹持杆磨削机理的研究带来了很大的困难。但目前高精度氮化硼陶瓷夹持杆精密加工能力的落后，无法满足该产品高精度要求，国内必须通过非正常渠道进口高性能PBN夹持杆。然而受到国际环境变化的影响，PBN夹持杆面临随时被禁运的危险，从而对相关配套武器装备及民用通信电子器件的研制与生产造成极大的影响。

因此，开展高精度氮化硼夹持杆加工技术研究，设计一种合理的加工工艺及控制方法，确保氮化硼夹持杆基体性能，提高产品的尺寸精度就成为了本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种能有效的将热解氮化硼陶瓷板材加工成夹持杆，并保证加工质量的用于热解氮化硼陶瓷夹持杆的加工方法。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于热解氮化硼陶瓷夹持杆的加工方法，所述的加工方法包括以热解氮化硼陶瓷板材为基础的条形毛坯加工，切割条形毛坯的表面粗加工，成型毛坯的精密加工，夹持杆半成品的定型加工和定型夹持杆产品的清洗以及煅烧几个步骤，

其中，在切割条形毛坯表面粗加工时均在相应加工设备的精密平台上，以挡铁进行挡夹完成加工，而且每个批次均采用数量不低于10件切割条形毛坯同时装夹、加工的批量操作完成每一个批次产品的加工。

进一步的是，切割条形毛坯的表面粗加工包括以下步骤，