陶瓷金属化的方法
专利汇可以提供陶瓷金属化的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种陶瓷 金属化 的方法，属于陶瓷金属化加工技术领域。步骤：调配金属化膏剂，置于 球磨机 上球磨；夹具的准备，先对夹具除污、除油清洗，然后烘干，备用；先将陶瓷基体放置到经烘干后的夹具上，再由夹具携陶瓷基体放置到印刷机的 台面 上；将印刷用网版安装到印刷机上， 定位 ，网版上的图形与陶瓷基体对应，且对网版与陶瓷基体之间的距离进行调整和对印刷机的刮刀 角 度调整；将金属化膏剂涂覆到网版上，驱动印刷机印刷，使陶瓷基体的一端端面赋予金属化膏剂；由夹具携陶瓷基体入烘干炉烘干，烧渗，得到金属化陶瓷器件。优点：陶瓷的封接强度，比原来提高60%；能将烧渗 温度 降至1400-1450℃；金属化膏剂涂布层厚度易于控制，涂布效率提高；无需反复刮膏，膏剂节约。，下面是陶瓷金属化的方法专利的具体信息内容。
1、一种陶瓷金属化的方法，其特征在于它包括以下步骤：
A)调配金属化膏剂，按重量份称取钼粉60-75份、玻璃相材料25-40 份、粘结剂25-35份，放入装有玛瑙球的球磨罐中，将球磨罐置于球磨机 上进行球磨，对球磨机频率控制为20-30Hz，球磨时间为15-25h，球磨结 束后，用滤网分离玛瑙球，得到用于涂布的金属化膏剂，其中：玻璃相材 料由以下重量份比的原料构成，氧化铝20-40份、氧化钙0.5-1.5份、二氧 化硅20-30份、锰粉30-40份、钛粉2-4份、二氧化锆2-6份，粘结剂是由 按重量份比的松油醇20-30份与乙基纤维素1份调制而成；
B)夹具的准备，首先对用于放置陶瓷基体的夹具进行除污、除油清洗， 然后将清洗后的夹具烘干，备用；
C)先将陶瓷基体放置到经烘干后的夹具上，再由夹具携陶瓷基体放置 到印刷机的台面上；
D)将印刷用网版安装到印刷机上，定位，并使网版上的图形与陶瓷基 体对应，且对网版与陶瓷基体之间的距离进行调整和对印刷机的刮刀角度 调整；
E)将金属化膏剂涂覆到网版上，驱动印刷机印刷，使陶瓷基体的一端 端面赋予金属化膏剂；
F)将夹具从印刷机的台面上取下，由夹具携陶瓷基体入烘干炉烘干， 然后将陶瓷基体从夹具内取出送至烧渗，烧渗结束，得到金属化陶瓷器件。
2、根据权利要求1所述的陶瓷金属化的方法，其特征在于步骤B)所 述的夹具的材料为耐高温的胶木材料，其上间布有用于容纳一组陶瓷基体 的一组盲孔，所述除污、除油清洗分别采用洗衣粉和洗洁精，所述烘干是 将夹具放入烘箱中烘干。
3、根据权利要求1所述的陶瓷金属化的方法，其特征在于步骤D)所 述的网版与陶瓷基体之间的距离为1-2mm，所述的刮刀角度为45-60°。
4、根据权利要求1所述的陶瓷金属化的方法，其特征在于步骤D)所 述的印刷机为跑台式丝网印刷机。
5、根据权利要求1所述的陶瓷金属化的方法，其特征在于步骤F)所 述的烘干为红外线烘干炉烘干。
6、根据权利要求1或5所述的陶瓷金属化的方法，其特征在于步骤 F)所述的烘干的烘干温度为80-120℃、时间为15-20min。
7、根据权利要求1所述的陶瓷金属化的方法，其特征在于步骤F)所 述的烧渗是将陶瓷基体放置钼舟里，置于高温烧结炉中烧结，并向炉内送 入氮气和湿氢混合气体，烧结温度为1400-1450℃、保温时间为40-60min。
8、根据权利要求1或2所述的陶瓷金属化的方法，其特征在于步骤 B)所述的烘干的烘箱温度为80℃，所述的除污、除油时间各为10min。
技术领域
本发明涉及一种陶瓷金属化的方法，用于对微波炉磁控管阴阳极组件 的陶瓷基体的至少一端端面金属化，使金属化后的陶瓷基体得以与金属如 可伐合金进行封接，属于陶瓷金属化加工技术领域。
背景技术
一是陶瓷金属化用膏剂的配方不合理，更具体地讲，是陶瓷金属化膏 剂用粉料的选择及配比不合理，常见的陶瓷金属化膏剂用粉料及配比由下 表所列。 配 方 号 配方组成(W％) 适用瓷种 涂层厚 度 (μm) 金属化温度 (℃) Mo Mn MnO Al2O3 SiO2 CaO MgO Fe2O3 1 80 20 75％Al2O3 30～40 1350 2 45 18 21 12.2 2.2 1.1 0.5 95％Al2O3 60～70 1470 3 65 17.5 95％氧化铝瓷粉17.5 95％Al2O3 35～45 1550 4 59. 5 17.9 12.9 7.9 1.8 95％Al2O3 60～80 1510 5 50 17.5 19.5 11.5 1.5 透明刚玉 50～60 1400～1500 6 70 9 12 8 1 95％Al2O3 40～50 1500
1号配方是Mo-Mn法的基本配方，只适用于75％氧化铝陶瓷，将其应 用于95％氧化铝效果明显降低，目前电子产品使用的陶瓷多为95％氧化铝 瓷。故1号配方现使用较少。
2、3号配方均有不足之处，前者氧化物的种类过于繁多，后者金属化 温度较高，对瓷的适应性差些。
由2、3号配方的基础上适当调整，减少了氧化物的种类以后，调出4 号配方，可以较好的适用于Mg-Al-Si系95％氧化铝陶瓷，但是配方中使用 MnO原料，因为MnO非常不稳定极易氧化为MnO2等，故使用配比较难 掌握。
5号配方中简化了氧化物的种类，但该配方只适用于透明刚玉陶瓷，适 应性太窄。
6号配方组成简单，适应多种陶瓷，但金属化温度偏高。
二是将金属化膏剂涂布到陶瓷基体的两端表面的涂布工艺较为落后， 通常多用手工涂布，造成涂布层厚度无法掌控，厚度尺寸离散性大，涂布 效率低下，由于是手工涂布，因此在涂布过程中需要反复多次地进行括匀， 造成膏剂浪费大，致产品成本增加。
发明内容
本发明的任务是这样来完成的，一种陶瓷金属化的方法，它包括以下 步骤：
A)调配金属化膏剂，按重量份称取钼粉60-75份、玻璃相材料25-40份、 粘结剂25-35份，放入装有玛瑙球的球磨罐中，将球磨罐置于球磨机上 进行球磨，对球磨机频率控制为20-30Hz，球磨时间为15-25h，球磨结 束后，用滤网分离玛瑙球，得到用于涂布的金属化膏剂，其中：玻璃相 材料由以下重量份比的原料构成，氧化铝20-40份、氧化钙0.5-1.5份、 二氧化硅20-30份、锰粉30-40份、钛粉2-4份、二氧化锆2-6份，粘结 剂是由按重量份比的松油醇20-30份与乙基纤维素1份调制而成；
B)夹具的准备，首先对用于放置陶瓷基体的夹具进行除污、除油清洗，然 后将清洗后的夹具烘干，备用；
C)先将陶瓷基体放置到经烘干后的夹具上，再由夹具携陶瓷基体放置到印 刷机的台面上；
D)将印刷用网版安装到印刷机上，定位，并使网版上的图形与陶瓷基体对 应，且对网版与陶瓷基体之间的距离进行调整和对印刷机的刮刀角度调 整；
E)将金属化膏剂涂覆到网版上，驱动印刷机印刷，使陶瓷基体的一端端面 赋予金属化膏剂；
F)将夹具从印刷机的台面上取下，由夹具携陶瓷基体入烘干炉烘干，然后 将陶瓷基体从夹具内取出送至烧渗，烧渗结束，得到金属化陶瓷器件。 在本发明的一个实施例中，步骤B)所述的夹具的材料为耐高温的胶木材 料，其上间布有用于容纳一组陶瓷基体的一组盲孔，所述除污、除油清 洗分别采用洗衣粉和洗洁精，所述烘干是将夹具放入烘箱中烘干。
在本发明的另一个实施例中，步骤D)所述的网版与陶瓷基体之间的 距离为1-2mm，所述的刮刀角度为45-60°。
在本发明的还一个实施例中，步骤D)所述的印刷机为跑台式丝网印 刷机。
在本发明的再一个实施例中，步骤F)所述的烘干为红外线烘干炉烘 干。
在本发明的更而一个实施例中，步骤F)所述的烘干的烘干温度为 80-120℃、时间为1.5-20min。
在本发明的进而一个实施例中，步骤F)所述的烧渗是将陶瓷基体放 置钼舟里，置于高温烧结炉中烧结，并向炉内送入氮气和湿氢混合气体， 烧结温度为1400-1450℃、保温时间为40-60min。
在本发明的再而一个实施例中，步骤B)所述的烘干的烘箱温度为 80℃，所述的除污、除油时间各为10min。
本发明方法与已有技术相比的优点之一，金属化膏剂中的钛含量选 择得当，不仅能使金属化层与陶瓷的反应活性增强，而且能提高金属化 陶瓷的封接强度，比原来提高60％；之二，锰含量的优选，能有效地将 烧渗温度下降至1400-1450℃；之三，将传统的手工印刷变为机器印刷，金 属化膏剂的涂布层厚度易于控制，涂布效率得以提高；之四，无需像原来 手工涂布需反复刮膏，因此能有益于膏剂的节约。
附图说明
图1为本发明所述的夹具结构图。
具体实施方式
A)配制金属化膏剂，称取钼粉60份、玻璃相材料25份、粘结剂25份，放 入装有玛瑙球的球磨罐中，将球磨罐置于球磨机上进行球磨，球磨机的频 率设定为20Hz，经15h的球磨后，用滤网将球磨料与玛瑙球分离，得到用 于涂布的金属化膏剂，备用，其中：所述的玻璃相材料是由以下重量份比 的原料构成的，氧化铝35份、氧化钙1.5份、二氧化硅20份、锰粉40份、 钛粉2.5份、二氧化锆2份，粘结剂是由按重量份比的松油醇20份与乙基 纤维素1份调制而成的；
B)夹具的准备，配备图1所示的夹具1，该夹具1由耐高温的胶木材料加工 而成，其上开设有一组用于容置陶瓷基体2的陶瓷基体座孔11，图中示出 了一组陶瓷基体座孔11有三排、每排有三个，但该数量并不是必择无异的， 可以根据需要而进行增减，所有陶瓷基体座孔11为盲孔。对所配备的夹具 先用日常生活中使用的洗衣粉、肥皂液之类的除污剂予以除污10min，再 用同样为日常生活中使用的洗洁精之类的除油剂进行除油10min，待清洗 完毕后将夹具1放置于烘箱中烘干，烘箱温度为80℃，直至将清洗时残留 在夹具1上水份彻底烘除，从烘箱中取出后，待用；
C)将各陶瓷基体2放置于烘干后的夹具1上的每一个陶瓷基体座孔11中， 再由夹具1携陶瓷基体1放置到印刷机台面上，印刷机优选采用由中国电 子科技集团公司第45研究所生产、销售的型号为WY-155A型跑台式丝网 印刷机，因为这种结构的丝网印刷机不仅具有对夹具1进行调整的功能和 对刮刀角度作调整的功能，还具有将印刷网版与夹具之间的距离进行调整 的功能； D)将印刷用网版安装到由步骤C)所提及的印刷机的印刷机构的网版架上， 并使网版上的用于渗透金属化膏剂的图形与陶瓷基体2对应，且使网版与 陶瓷基体1之间的间距调整为1mm和对印刷机构的刮刀角度调整在45°； E)将由步骤A)得到的金属化膏剂以犹如印刷行业所惯用的上墨形式涂覆到 网版上，驱动跑台式丝网印刷机的印刷机构工作，使网版上的金属化膏剂 透过网版而渗覆到位于网版下方的并且置于夹具1上的陶瓷基体2的一端 端面上，从而使陶瓷基体1的一端端面赋予金属化膏剂；
F)将夹具1从印刷机上取下，由夹具1携涂覆有金属化膏剂的陶瓷基体2 一同送入烘干炉，在80℃温度下持续20min，然后出烘干炉，从夹具1内 取出，置于钼舟中送入高温烧结炉烧结，在烧结过程中，向烧结炉内送入 氮气和湿氢混合气体，烧结温度控制为1450℃、时间40min，烧渗结束后 并经冷却，得到金属化陶瓷器件。
对于陶瓷基体2另一端端面的金属化，则只需重复上述B)至F)的步骤。
由本实施所得到的金属化陶瓷器件经检验，抽取9只与可伐金属件焊 接，焊接后先进行气密性测试，然后进行封接强度的抗拉试验，结果是： 气密性全部通过，抗拉强度为5.25-5.36KN，远远高于常规的3.5KN、 min＝3.0KN；9只器件的金属化层厚度测定分别为65um、65.1um、65um、 65um、64.9um、65um、65.2um、65.2um、64.9um，因此，涂覆层厚度均 匀性较为理想、并且无开裂、起泡、掉膏等现象。此外，本发明方法将玻 璃相材料中的锰含量取值为30-40份，能使烧结温度处于1400-1450℃范围。 还有，以印刷形式涂布，因此效率提高，无需反复刮膏而有利于节约膏剂。
实施例2
步骤A)中的钼粉、玻璃相材料、粘结剂的组份分别为70份、40份、 30份，球磨机的频率25Hz、球磨时间20h，玻璃相材料中的氧化铝23份、 氧化钙1.5份、二氧化硅30份、锰粉32份、钛粉4份、二氧化锆2.5份， 松油醇25份；
步骤D)中的网版与陶瓷基体1之间的间距调整为1.5mm、刮刀角度为 50°；
步骤F)中的烘干炉温度为100℃、持续时间18min，烧结温度1425℃、 时间60min。所得到的9只器件的金属化厚度测定分别为68um、68um、 68.1um、68um、68.2um、68um、67.9um、68.9um、68.9um，其余均同对 实施例1的描述。
实施例3
步骤A)中的钼粉、玻璃相材料、粘结剂分别为75份、30份、35份， 球磨机的频率30Hz、球磨时间25h，玻璃相材料中的氧化铝40份、氧化钙 1份、二氧化硅25份、锰粉30份、钛粉2份、二氧化锆3.5份，松油醇30 份；
步骤D)中的网版与陶瓷基体1之间的间距调整为2mm、刮刀角度为 60°；
步骤F)中的烘干炉温度为120℃、持续时间15min，烧结温度1400℃、 时间50min。
器件金属化厚度测定分别为66um、66.2um、66um、66.1um、66.2um、 66um、66.2um、66um、66um，其余均同对实施例1的描述。
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