高铝瓷用高温瓷釉VIP专享VIP免费

收稿日期1998—07—22高铝瓷用高温瓷釉韩乐静(国家建材局技术情报所,北京10024)金艳(北京建材工业学校,北京10000)周玉所(北京大华陶瓷厂,北京10000)摘要本文研究了电力电子行业管壳用高温瓷釉,确定了配方的基本要求及高温瓷釉的组成,论述了高温瓷釉质量问题及其控制方法。关键词管壳高温瓷釉长石—滑石系配方含铁量着色发灰1引言随着我国经济建设的高速发展,电力电子行业也在高速的发展,对新一代的电力电子器件的要求也越来越高。而以高铝瓷为基础的管壳封装技术是电力电子行业的薄弱环节,高质量的管壳就要求有高质量的高温瓷釉来与之适应,这样,管壳施以高温瓷釉可以改善其坯体的技术性能(如:介电性能、机械性能、耐酸碱性能)并能保持坯体表面光洁、防止灰尘污染。目前国内的几家管壳生产厂都普遍存在着瓷釉成熟温度低,在金属化过程中瓷釉抵抗还原气氛的能力差,使釉层变灰或黑,并有流釉、飞釉、剥釉、釉裂等缺陷。陶瓷管壳上的瓷釉在金属化过程中要经过几小时到几十小时以上的高温热处理。陶瓷釉和坯体的热膨胀系数的差异也会影响坯釉中间层的生成。本文拟对以上几个方面进行讨论,并通过试验进行探讨。2管壳高温瓷釉的基本要求211瓷釉的始熔温度应较高,成熟温度范围要宽。由于目前国内几家管壳的生产工艺都是采用先上釉后金属化的方法,这就要求瓷釉在金属化过程中不发生流釉、飞釉等缺陷。目前金属化温度在1360℃～1480℃之间,因此,就要求高温瓷釉的始熔温度不低于1450℃。212釉的配方组成选择要适当,最好使釉的热膨胀系数略小于坯体的热膨胀系数,使釉层处于较小的压应力下,以避免釉层龟裂和剥落。213在长时间高温还原气氛下,要求瓷釉不变色。大部分管壳用釉都是先在氧化气氛下釉烧,然后在还原气氛下金属化。如果釉的配方组成及金属化工艺选择不当,会使高温瓷釉变灰色或黑色。214瓷釉应该具有较高的光泽度和透明度。瓷釉在金属化过程中要有适当的粘度和表面张力。粘度是流动度的倒数,在成熟温度下,釉的粘度过小,则流动度过大,容易造成流釉、堆釉及干釉等缺陷;如粘度过大,则流动度差,釉表面不平滑,光泽不好,容易引起桔釉、针孔等缺陷。釉的表面张力太大,在高温时对坯体的润湿性不好,容易造成缩釉缺陷;釉的表面张力过小,则容易造成流釉第21卷第3期1998年9月山东陶瓷SHANDONGCERAMICSVol121No.3Sep.1998表1釉用原料化学成分(%)SiO2Al2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2O长石6518619124011501140110121122139烧滑石6517701340106010101153316301010103石英981700176012001020123高岭土5610741115014001550117016301740126缺陷。215可靠的电气性能,高温瓷釉应该具有优良的绝缘、表面电阻和耐电弧性能,应该满足耐高压的要求。216釉的组成应该能保证在釉烧过程中与坯体形成一定厚度和组织结构的中间层。217保证釉具有良好的弹性及抗张强度。218釉的质地要坚硬,在运输和使用过程中不易碰损或磨损。釉浆有合适的工艺性能满足施釉过程中对釉层厚度的控制。要高标准高要求的选择原料。3高温瓷釉的组成高温瓷釉的配方一般是长石系或石灰石系配方,长石系配方虽然釉的硬度大、光泽强、白度较好,但存在着始熔温度低和热膨胀系数大的缺点,容易引起坯釉结合不良而开裂;石灰石系釉虽然使瓷釉弹性好、透光性强、釉的粘度小,但缺点是熔融温度范围狭窄,白度较差,气氛控制失当易引起气泡、阴黄、烟熏,甚至使釉面发灰(氧化钙增加氧化铁的着色力)。由于高温管壳用釉要求苛刻,本人经过多次试验及改进,得出满足要求的配方组成为长石—滑石系。此系统配方用滑石中的氧化镁完全取代配方中的氧化钙制成无钙或低钙配方,此系统釉具有如下特点:(1)釉的始熔温度高,熔融温度范围宽,工艺性能好,克服了单一长石釉始熔温度低,单一石灰石釉烧成范围狭窄,可控性差的特点。(2)在金属化过程中,对气氛不敏感,釉层不易变色。(3)釉层硬度大,弹性好,光泽佳,高温粘度、表面张力适中,对坯体适应性强,有很好的坯釉中间层生成,有高的机械强度和良好的化学稳定性及低的热膨胀系数。最佳配比范围(重量百分比)长石10～20%烧滑石14～20%高岭土20～25%石英43～48%釉式范围01085～01107K2O01030～01034Na2O01700～01840MgO01015～01019CaO01770～0180...