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一种二 氧化锡 电极陶瓷材料及其制备方法

阅读：116发布：2024-02-22

专利汇可以提供一种二氧化锡电极陶瓷材料及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种二氧化锡电极陶瓷材料及其制备方法。它包括100重量份的二氧化锡和作为添加剂的氧化铜 0.1‑0.3重量份，氧化锌0.1‑0.5重量份，三氧化二锑1.2‑1.5重量份，次碳酸铋0.8‑1.5重量份，硅酸钠水溶液3‑5重量份。各原料经过充分的混合搅拌，用橡胶模具，在等静压中高压成型，经过1500度并加入惰性气体的高温烧结，制得一种密度为6.5以上的高密度二氧化锡电极陶瓷坯体，再经过机器加工，制成二氧化锡电极。这种二氧化锡电极是生产高性能光学玻璃的不可缺少的电极材料。本发明制备方法工艺简单，容易操作。生产周期短，生产成本低，产品质量稳定可靠。适用于工业化生产。，下面是一种二氧化锡电极陶瓷材料及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种二氧化锡电极陶瓷材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
粉料干混：按配方将二氧化锡粉料100重量份、作为添加剂的粉料氧化铜0.1-0.5重量份、氧化锌0.1-0.8重量份、三氧化二锑1.1-1.5重量份、次碳酸铋0.8-1.5重量份按比例准确称重后，先将添加剂粉料在不锈钢容器中干混，然后按1:5重量比比例与二氧化锡粉料干混，将添加剂粉料与二氧化锡粉料按1:5重量比比例干混完以后，再将剩余二氧化锡粉料全部装入V字形混料机中混合，时间5个小时；
加水搅拌：加入波美度为52%的硅酸钠水溶液3-5重量份，继续混合搅拌5个小时；
分级过筛：采用气流筛、600目筛网过筛；
装模成型：将过筛的混合好的粉料，称量后在振动装料机上装入橡胶模具中；
压制成型：等静压成型，压力160MPa ～200MPa ，保压3～5分钟；
低温干燥：将温度控制在200℃以内，进行低温干燥，检测水份低于0.3wt%方可进行高温烧结；
高温烧结：将产品放入高温烧结炉中、加入惰性气体、升温到1400-1500℃，保温2-5小时烧结成型。
2.根据权利要求1所述二氧化锡电极陶瓷材料的制备方法，其特征在于：步骤中加入硅酸钠水溶液的方法为用喷雾的方法加入。
3.根据权利要求1所述二氧化锡电极陶瓷材料的制备方法，其特征在于：步骤中采用气流筛、600目筛网连续过筛三次。
4.根据权利要求1所述二氧化锡电极陶瓷材料的制备方法，其特征在于：步骤严格称量后在振动装料机上装入橡胶模具中；橡胶模具外有钢制模。
5.根据权利要求1所述二氧化锡电极陶瓷材料的制备方法，其特征在于：步骤中升温速率控制在每小时2℃。
6.根据权利要求1所述二氧化锡电极陶瓷材料的制备方法，其特征在于：步骤后进行毛坯修制：毛坯要进行表面修整，要求表面平整光滑，没有裂纹。
7.根据权利要求1所述二氧化锡电极陶瓷材料的制备方法，其特征在于：还包括步骤机械加工：按产品技术要求进行机械加工，得到长方体、圆柱体的二氧化锡电极。

说明书全文

一种二氧化锡 电极陶瓷材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于半导体陶瓷技术领域。涉及一种实用的二氧化锡电极导电陶瓷制备方法。

背景技术

[0002] 1、中国发明专利公开说明书CN101948304A （申请号201010266905.5）提供一种二氧化锡电极的制备方法,它的制备方法如下：1）、球磨湿混，2）、烘干过筛，3）、冷等静压成型，4）、抽真空加氧烧结。存在的不足是：球磨时间长24个小时,且粉料经过球磨以后成为泥浆,不仅增加烘干过程,增加了烘干设备,而且又延长了生产周期。增加了生产成本。抽真空、加氧气烧结。同样增加了生产成本。真空烧结炉的价格高于普通烧结炉。加氧气烧结又增加了工人的操作难度，且不安全。

[0003] 2、中国发明专利公开说明书CN101439966A（申请号200810237418.9) 提供一种二氧化锡电极陶瓷材料的制备方法，它的制备方法如下：1）配料，2）造粒、（球磨烘干过筛），3）冷等静压成型，4）无压烧结。存在的不足是：球磨时间长,且粉料经过球磨以后成为泥浆,不仅增加烘干过程,增加了烘干设备,而且又延长了生产周期。增加了生产成本。抽真空装模同样增加了生产成本。此生产方法只适合小规模生产。

[0004] 3、中国发明专利公开说明书申请CN101439967A （申请号200810237419.3)提供一种高致密二氧化锡陶瓷的制备方法，它的制备方法如下：1配料、2球磨、烘干、过筛，3抽真空装模，4冷等静压成型，5无压烧结。存在的不足是：球磨时间长,且粉料经过球磨以后成为泥浆,不仅增加烘干过程,增加了烘干设备,而且又延长了生产周期。增加了生产成本。抽真空装模同样增加了生产成本。此生产方法只适合小规模生产。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的上述不足提供一种工艺方法简单、生产设备少，工业化生产出性价比更高的二氧化锡电极陶瓷材料。

[0006] 本发明的目的还在于提供上述二氧化锡电极陶瓷材料的制作方法。

[0007] 本发明的技术方案在于：二氧化锡电极陶瓷材料，包括100重量份的二氧化锡和作为添加剂的氧化铜0.1-0.3重量份，氧化锌0.1-0.5重量份，三氧化二锑1.2-1.5重量份，次碳酸铋0.8-1.5重量份，硅酸钠水溶液3-5重量份。铁含量小于或等于200ppm，各种原料的纯度要求达到99%。

[0008] 本发明的二氧化锡电极陶瓷材料制作方法，它包括如下步骤：

[0009] 1）粉料干混：按配方将各种原料二氧化锡、氧化铜、氧化锌、三氧化二锑、次碳酸铋按比例准确称重（各种原料的纯度必须达到99.%以上），先将添加剂粉料干混，然后再按一定比例与二氧化锡粉料干混，然后装入V字形混料机中混合。时间5个小时。

[0010] 2）加水搅拌：加入原料总重量3-5%硅酸钠水溶液，用喷雾的方法加入，继续混合搅拌五个小时。

[0011] 3）分级过筛；采用气流筛，600目筛网连续过筛三次；起到继续混合的作用，减少粉料的团聚。

[0012] 4）装模成型：将混合好的粉料，按最终产品尺寸要求重量装入有钢模的橡胶模具中。装填过程中一定要注意装填均匀。

[0013] 5）压制成型：等静压成型。压力160Mpa- 200Mpa,保压3～5分钟。

[0014] 6）毛坯修制：毛坯要进行表面修整,要求表面平整光滑,没有裂纹。

[0015] 7）低温干燥：将温度控制在200度以内，进行低温干燥。检测水份低于0.3wt%方可进行高温烧结。

[0016] 8）高温烧结：将产品放入高温烧结炉中、加入惰性气体、升温到1400-1500℃，保温5小时烧结成型。

[0017] 9）机械加工：按产品技术要求进行机械加工。得到长方体、圆柱体等不同形状的二氧化锡电极。

[0018] 本发明法制得二氧化锡电极使用温度1360℃，抗侵蚀量每天≤1.8g体积密度为6.6g/㎝3。与现有技术相比，克服了现有技术的工艺方法复杂、过程控制要求高，生产周期长、生产成本高的弊端。

[0019] 本发明力求用最简单的工艺方法、少量的生产设备，工业化生产出性价比更高的二氧化锡电极。

[0020] 本发明工艺简单，容易操作。生产周期短、生产成本低。产品质量稳定可靠。用于工业化生产。

[0021] 本发明还具有以下优点：

[0022] 1本发明提高了体积密度。由原来的体积密度6.3。提高到现在的体积密度6.5-6.6。增强了抗侵蚀性，延长了电极的使用寿命。

[0023] 2本发明较前几种制备方法制作工艺简单、易于操作，生产周期短（缩短周期150个小时）、生产设备少、生产成本低，产品的性价比高，生产出的产品具有市场竞争优势。

[0024] 3本发明制作出的大块（200*300长方体Φ150*350圆柱体）二氧化锡电极、密度均匀、不开裂、气孔小。

具体实施方式

[0025] 下面将结合实施例进一步阐述本发明方法。

[0026] 实施例1

[0027] 按照以下原料比例称量：主料100㎏的二氧化锡粉料（纯度99%），添加剂0.2㎏的氧化铜（纯度99%）, 0.4㎏的氧化锌(纯度99%）1.1㎏的三氧化二锑（纯度99%）， 0.8㎏的次碳酸铋，3㎏波美度为52%的硅酸钠水溶液；将添加剂粉料与二氧化锡粉料按1:5重量比比例干混完以后，再将剩余二氧化锡粉料全部装入V字形混料机中混合，V字形混料机中再加入已备好的波美度为52%的硅酸钠水溶液湿混5小时，然后采用气流筛，600目筛网连续过筛三次，过筛后装入有钢模的橡胶模具中，冷等静压成型，160MPa-200MPa保压3-5分钟上，压得坯体。坯体修整：把坯体表面修理平整；

[0028] 干燥：低湿干燥，温度控制在120℃-200℃之间烘24小时以上，按国家标准（GB/T3007-2006)检测水分小于0.3wt%；

[0029] 无压惰性气氛烧结：将坯体装入烧结炉中，在升温到70O℃～900℃时加入惰性气体，所述惰性气体为氮气，控制流量在O.2MPa；炉内升温到1460℃，保温4小时，当降温至900℃停止加入氮气，制得本发明的高密度二氧化锡电极陶瓷材料。

[0030] 实施例2

[0031] 按照以下原料比例称量：主料100㎏的二氧化锡粉料（纯度99%），添加剂0.3㎏的氧化铜（纯度99%）, 0.5㎏的氧化锌(纯度99%）1.2㎏的三氧化二锑（纯度99%）， 1.3㎏的次碳酸铋，3.5㎏波美度为52%的硅酸钠水溶液；将添加剂粉料与二氧化锡粉料按1:5重量比比例干混完以后，再将剩余二氧化锡粉料全部装入V字形混料机中混合，V字形混料机中再加入已备好的波美度为52%的硅酸钠水溶液湿混5小时，然后采用气流筛，600目筛网连续过筛三次，过筛后装入有钢模的橡胶模具中，冷等静压成型，160MPa-200MPa保压3-5分钟上，压得坯体。坯体修整：把坯体表面修理平整；

[0032] 干燥：低湿干燥，温度控制在120℃-200℃之间烘24小时以上，按国家标准（GB/T3007-2006)检测水分小于0.3wt%；

[0033] 无压惰性气氛烧结：将坯体装入烧结炉中，在升温到70O℃～900℃时加入惰性气体，所述惰性气体为氮气，控制流量在O.2MPa；炉内升温到1480℃，保温3小时，当降温至900℃停止加入氮气，制得本发明的高密度二氧化锡电极陶瓷材料。

[0034] 实施例3

[0035] 按照以下原料比例称量：主料100㎏的二氧化锡粉料（纯度99%），添加剂0.5㎏的氧化铜（纯度99%）, 0.8㎏的氧化锌(纯度99%）1.4㎏的三氧化二锑（纯度99%）， 1.5㎏的次碳酸铋，5㎏波美度为52%的硅酸钠水溶液；将添加剂粉料与二氧化锡粉料按1:5重量比比例干混完以后，再将剩余二氧化锡粉料全部装入V字形混料机中混合，V字形混料机中再加入已备好的波美度为52%的硅酸钠水溶液湿混5小时，然后采用气流筛，600目筛网连续过筛三次，过筛后装入有钢模的橡胶模具中，冷等静压成型，160MPa-200MPa保压3-5分钟上，压得坯体。坯体修整：把坯体表面修理平整；

[0036] 干燥：低湿干燥，温度控制在120℃-200℃之间烘24小时以上，按国家标准（GB/T3007-2006)检测水分小于0.3wt%；

[0037] 无压惰性气氛烧结：将坯体装入烧结炉中，在升温到70O℃～900℃时加入惰性气体，所述惰性气体为氮气，控制流量在O.2MPa；炉内升温到1500℃，保温2小时，当降温至900℃停止加入氮气，制得本发明的高密度二氧化锡电极陶瓷材料。

[0038] 本发明测定氧化锡电极陶瓷材料的电阻是用1x1x5㎝的试样，使用导电银膏连接试样与铂金丝引线。

[0039] 氧化锡电极陶瓷材料的电阻

[0040]

[0041] 物理性能对比：检验标准GB/T 2997-2000（2004）

[0042] 。

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