專利名稱：微波用大功率陶瓷輸出帽及其生產方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于工業(yè)微波加熱管產生微波加熱的金屬化陶瓷的輸出帽，尤其 是一種微波用大功率陶瓷輸出帽及其生產方法。
背景技術：
目前，微波用大功率陶瓷輸出帽上所用的原料主要有三氧化二鋁、碳酸鈣、氧化 硅、高嶺土和滑石粉等原料制成，其原料中無氧化鋯，使得陶瓷燒結后的韌性較差從而造成 生產過程中陶瓷缺瓷，不良率高。由于其生產方法主要有原料球磨、造粒、等靜壓壓制、車加工、燒結、絲印、金屬化 等步驟。其中的原料球磨中未對原料進行粉料除鐵工藝，造成產品雜質較多，電性能差。壓 制是采用干壓成型工藝，使得陶瓷受力不均勻，容易造成陶瓷體積密度不均勻，兩端較高， 中間較低，使得陶瓷坯體容易變形、成品率低、生產成本較高。采用鍍鎳工藝，沉淀速度相對 較慢，不僅生產效率低下、生產成本高且不夠環(huán)保。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種質量好、成品率高、生產成 本低的微波用大功率陶瓷輸出帽及其生產方法。按照本發(fā)明提供的技術方案，所述微波用大功率陶瓷輸出帽，包括中空的輸出帽 主體，所述的輸出帽主體一端呈開口狀，另一端為凸出的球形端面；在輸出帽主體的球形端 面上設有金屬層，在金屬層的表面設有鎳層。所述金屬層的厚度為40 70微米。所述鎳層的厚度為8 10微米。所述微波用大功率陶瓷輸出帽的組份比例按重量份數(shù)計，包括以下組份三氧化 二鋁90 94份、碳酸鈣1 2份、氧化硅1 2份、高嶺土 2 3份、滑石粉1. 5 2. 5份、 氧化鋯1 2份、結合劑5 9份、離型劑1 2份、分散劑1 3份、消沫劑1 2份；所述結合劑為聚乙烯醇；所述離型劑為硬脂酸鹽；所述分散劑為聚丙烯酸鈉；所 述消沫劑為聚酯纖維。一種微波用大功率陶瓷輸出帽的生產方法，其組份比例按重量份數(shù)計，包括以下 工藝步驟(1)原料球磨將90 94份三氧化二鋁、1 2份碳酸鈣、1 2份氧化硅、2 3 份高嶺土、1. 5 2. 5份滑石粉、1 2份氧化鋯、5 9份結合劑、1 2份離型劑、1 3份 分散劑和1 2份消沫劑倒入球磨機中，并加入60 70份的去離子水，以30 40轉/分 鐘的轉速粉碎10 12小時得到平均粒徑為1. 5 10微米的糊狀漿料；再用噴霧造粒塔對 糊狀漿料進行干燥得到平均粒徑為40 60微米的顆粒狀粉；(2)原料除鐵將步驟(1)得到的顆粒狀粉放入除鐵裝置中進行除鐵，除鐵后粉體中的鐵含量在30 50ppm ；(3)等靜壓成型將步驟( 得到的顆粒狀粉投入模具內在等靜壓機上，以180 200MPa的壓力壓制成陶瓷管坯；(4)對陶瓷管坯在車床上進行車加工；(5)燒結將經車床工的陶瓷管坯在隧道式高溫燒結爐中燒結40 45分鐘，燒結 溫度為1550 1650°C ；(6)絲印首先制備一次金屬化膏，將80 82份鉬粉、10 12份錳粉、10 12份 氧化鋁粉和觀 30份的有機結合劑混合得到一次金屬化膏；然后將一次金屬化膏在絲印 機上均勻的印刷于經燒結后的陶瓷管坯一端的表面，一次金屬化膏的印刷厚度為40 70 微米；(7) 一次金屬化處理將印刷有金屬化膏的陶瓷管坯在氫氣/氮氣混合氛圍的隧 道窯式燒氫爐內燒結1. 5 2. 5小時，燒結溫度為1400 1450°C，氫氣/氮氣混合氛圍總 壓力為0. 02 0. 03MPa，所述氫氣與氮氣的比例為1:1;(8) 二次金屬化處理先制備二次金屬化膏，將3 9份鎳粉和1 3份有機結合 劑混合得到二次金屬化膏；將二次金屬化膏均勻的印刷在經一次金屬化處理的陶瓷管坯一 端的表面；然后將陶瓷管坯放入爐溫為1050 1100°C的隧道窯式燒氫爐內燒結1. 5 2. 5 小時，使二次金屬化膏形成8 10微米的鎳層，即得到所述的微波用大功率陶瓷輸出帽。步驟(5)中，所述陶瓷管坯的燒結密度為3.7 3. 742g/cm3，吸水率為0.01%以 下，平均粒徑為10 20微米。所述有機結合劑為80 90份的脂醇松油醇與8 10份的乙基纖維素的混合物。本發(fā)明的優(yōu)點(1)由于本發(fā)明的原料中含有氧化鋯，使得陶瓷燒結后的韌性增強，避免生產過程 中陶瓷缺瓷，提升陶瓷合格率；(2)采用除鐵設備裝置，進行除鐵工藝，除去原料中鐵等雜質，增強陶瓷電性能；(3)由于成型采用等靜壓機，等靜壓工藝制品具有組織結構均勻，密度高，燒結收 縮率小，模具成品低，生產效率高；(4)由于摒棄傳統(tǒng)的鍍鎳工藝，采用二次金屬化處理進行刷鎳，沉淀速度快，力學 性能好，質量穩(wěn)定、成本低且環(huán)保。


圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖1所示，所述微波用大功率陶瓷輸出帽，包括中空的輸出帽主體，所述的輸出 帽主體一端呈開口狀，另一端為凸出的球形端面；在輸出帽主體的球形端面上設有金屬層， 在金屬層的表面設有鎳層。所述金屬層的厚度為40 70微米。所述鎳層的厚度為8 10微米。所述微波用大功率陶瓷輸出帽的組份比例按重量份數(shù)計，包括以下組份三氧化 二鋁90 94份、碳酸鈣1 2份、氧化硅1 2份、高嶺土 2 3份、滑石粉1. 5 2. 5份、 氧化鋯1 2份、結合劑5 9份、離型劑1 2份、分散劑1 3份、消沫劑1 2份；
所述結合劑為聚乙烯醇；所述離型劑為硬脂酸鹽；所述分散劑為聚丙烯酸鈉；所 述消沫劑為聚酯纖維。實施例一一種微波用大功率陶瓷輸出帽的生產方法，其組份比例按重量份數(shù)計， 包括以下工藝步驟(1)原料球磨將90份三氧化二鋁、1份碳酸鈣、1份氧化硅、2份高嶺土、1. 5份滑 石粉、1份氧化鋯、5份結合劑聚乙烯醇、1份離型劑硬脂酸鹽、1份分散劑聚丙烯酸鈉和1份 消沫劑聚酯纖維倒入球磨機中，并加入60份的去離子水，以30轉/分鐘的轉速粉碎12小 時得到平均粒徑為1. 5 10微米的糊狀漿料；再用噴霧造粒塔對糊狀漿料進行干燥得到平 均粒徑為40 60微米的顆粒狀粉；(2)原料除鐵將步驟⑴得到的顆粒狀粉放入除鐵裝置中進行除鐵，除鐵后粉體 中的鐵含量在30 50ppm ；(3)等靜壓成型將步驟( 得到的顆粒狀粉投入模具內在等靜壓機上，以ISOMPa 的壓力壓制成陶瓷管坯；(4)對陶瓷管坯在車床上進行車加工；(5)燒結將經車床工的陶瓷管坯在隧道式高溫燒結爐中燒結45分鐘，燒結溫度 為1550°C ；所述陶瓷管坯的燒結密度為3. 7 3. 742g/cm3，吸水率為0.01%以下，平均粒 徑為10 20微米；(6)絲印首先制備一次金屬化膏，將80份鉬粉、10份錳粉、10份氧化鋁粉和觀份 的有機結合劑混合得到一次金屬化膏；然后將一次金屬化膏在絲印機上均勻的印刷于經燒 結后的陶瓷管坯一端的表面，一次金屬化膏的印刷厚度為40微米；所述有機結合劑為80份 的脂醇松油醇與8份的乙基纖維素的混合物；(7) 一次金屬化處理將印刷有金屬化膏的陶瓷管坯在氫氣/氮氣混合氛圍的隧 道窯式燒氫爐內燒結2. 5小時，使一次金屬化膏與陶瓷管坯牢牢結合在一起，燒結溫度為 1400°C，氫氣/氮氣混合氛圍總壓力為0. 02MPa，所述氫氣與氮氣的比例為1:1;(8) 二次金屬化處理先制備二次金屬化膏，將3份鎳粉和1份有機結合劑混合 得到二次金屬化膏；將二次金屬化膏均勻的印刷在經一次金屬化處理的陶瓷管坯一端的表 面；然后將陶瓷管坯放入爐溫為1050°C的隧道窯式燒氫爐內燒結2. 5小時，使二次金屬化 膏形成8 10微米的鎳層，即得到所述的微波用大功率陶瓷輸出帽。實施例二 一種微波用大功率陶瓷輸出帽的生產方法，其組份比例按重量份數(shù)計， 包括以下工藝步驟(1)原料球磨將94份三氧化二鋁、2份碳酸鈣、2份氧化硅、3份高嶺土、2. 5份滑 石粉、2份氧化鋯、9份結合劑聚乙烯醇、2份離型劑硬脂酸鹽、3份分散劑聚丙烯酸鈉和2份 消沫劑聚酯纖維倒入球磨機中，并加入70份的去離子水，以40轉/分鐘的轉速粉碎10小 時得到平均粒徑為1. 5 10微米的糊狀漿料；再用噴霧造粒塔對糊狀漿料進行干燥得到平 均粒徑為40 60微米的顆粒狀粉；(2)原料除鐵將步驟(1)得到的顆粒狀粉放入除鐵裝置中進行除鐵，除鐵后粉體 中的鐵含量在30 50ppm ；(3)等靜壓成型將步驟(2)得到的顆粒狀粉投入模具內在等靜壓機上，以200MPa 的壓力壓制成陶瓷管坯；
(4)對陶瓷管坯在車床上進行車加工；(5)燒結將經車床工的陶瓷管坯在隧道式高溫燒結爐中燒結40分鐘，燒結溫度 為1650°C ；所述陶瓷管坯的燒結密度為3. 7 3. 742g/cm3,吸水率為0. 01 %以下，平均粒 徑為10 20微米；(6)絲印首先制備一次金屬化膏，將82份鉬粉、12份錳粉、12份氧化鋁粉和30份 的有機結合劑混合得到一次金屬化膏；然后將一次金屬化膏在絲印機上均勻的印刷于經燒 結后的陶瓷管坯一端的表面，一次金屬化膏的印刷厚度為70微米；所述有機結合劑為90份 的脂醇松油醇與10份的乙基纖維素的混合物；(7) 一次金屬化處理將印刷有金屬化膏的陶瓷管坯在氫氣/氮氣混合氛圍的隧 道窯式燒氫爐內燒結1.5小時，使一次金屬化膏與陶瓷管坯牢牢結合在一起，燒結溫度為 1450°C，氫氣/氮氣混合氛圍總壓力為0. 03MPa，所述氫氣與氮氣的比例為1:1;(8) 二次金屬化處理先制備二次金屬化膏，將9份鎳粉和3份有機結合劑混合 得到二次金屬化膏；將二次金屬化膏均勻的印刷在經一次金屬化處理的陶瓷管坯一端的表 面；然后將陶瓷管坯放入爐溫為1100°c的隧道窯式燒氫爐內燒結1. 5小時，使二次金屬化 膏形成8 10微米的鎳層，即得到所述的微波用大功率陶瓷輸出帽。實施例三一種微波用大功率陶瓷輸出帽的生產方法，其組份比例按重量份數(shù)計， 包括以下工藝步驟(1)原料球磨將92份三氧化二鋁、1. 5份碳酸鈣、1. 5份氧化硅、2. 5份高嶺土、2 份滑石粉、1. 5份氧化鋯、7份結合劑聚乙烯醇、1. 5份離型劑硬脂酸鹽、2份分散劑聚丙烯酸 鈉和1. 5份消沫劑聚酯纖維倒入球磨機中，并加入65份的去離子水，以35轉/分鐘的轉速 粉碎11小時得到平均粒徑為1. 5 10微米的糊狀漿料；再用噴霧造粒塔對糊狀漿料進行 干燥得到平均粒徑為40 60微米的顆粒狀粉；(2)原料除鐵將步驟⑴得到的顆粒狀粉放入除鐵裝置中進行除鐵，除鐵后粉體 中的鐵含量在30 50ppm ；(3)等靜壓成型將步驟( 得到的顆粒狀粉投入模具內在等靜壓機上，以190MPa 的壓力壓制成陶瓷管坯；(4)對陶瓷管坯在車床上進行車加工；(5)燒結將經車床工的陶瓷管坯在隧道式高溫燒結爐中燒結42分鐘，燒結溫度 為1600°C ；所述陶瓷管坯的燒結密度為3. 7 3. 742g/cm3,吸水率為0. 01 %以下，平均粒 徑為10 20微米；(6)絲印首先制備一次金屬化膏，將81份鉬粉、11份錳粉、11份氧化鋁粉和四份 的有機結合劑混合得到一次金屬化膏；然后將一次金屬化膏在絲印機上均勻的印刷于經燒 結后的陶瓷管坯一端的表面，一次金屬化膏的印刷厚度為50微米；所述有機結合劑為85份 的脂醇松油醇與9份的乙基纖維素的混合物；(7) 一次金屬化處理將印刷有金屬化膏的陶瓷管坯在氫氣/氮氣混合氛圍的 隧道窯式燒氫爐內燒結2小時，使一次金屬化膏與陶瓷管坯牢牢結合在一起，燒結溫度為 1420°C，氫氣/氮氣混合氛圍總壓力為0. 025MPa，所述氫氣與氮氣的比例為1:1;(8) 二次金屬化處理先制備二次金屬化膏，將5份鎳粉和2份有機結合劑混合 得到二次金屬化膏；將二次金屬化膏均勻的印刷在經一次金屬化處理的陶瓷管坯一端的表面；然后將陶瓷管坯放入爐溫為1060°C的隧道窯式燒氫爐內燒結2小時，使二次金屬化膏 形成8 10微米的鎳層，即得到所述的微波用大功率陶瓷輸出帽。
權利要求
1.一種微波用大功率陶瓷輸出帽，其特征是包括中空的輸出帽主體(1)，所述的輸出 帽主體(1) 一端呈開口狀，另一端為凸出的球形端面；在輸出帽主體(1)的球形端面上設有 金屬層O)，在金屬層O)的表面設有鎳層(3)。
2.如權利要求1所述的微波用大功率陶瓷輸出帽，其特征是所述金屬層O)的厚度 為40 70微米。
3.如權利要求1所述的微波用大功率陶瓷輸出帽，其特征是所述鎳層(3)的厚度為 8 10微米。
4.一種微波用大功率陶瓷輸出帽，其特征是，組份比例按重量份數(shù)計，包括以下組份 三氧化二鋁90 94份、碳酸鈣1 2份、氧化硅1 2份、高嶺土 2 3份、滑石粉1. 5 2. 5份、氧化鋯1 2份、結合劑5 9份、離型劑1 2份、分散劑1 3份、消沫劑1 2 份；所述結合劑為聚乙烯醇；所述離型劑為硬脂酸鹽；所述分散劑為聚丙烯酸鈉；所述消 沫劑為聚酯纖維。
5.生產權利要求4所述輸出帽的方法，其特征是，組份比例按重量份數(shù)計，包括以下工 藝步驟(1)原料球磨將90 94份三氧化二鋁、1 2份碳酸鈣、1 2份氧化硅、2 3份高 嶺土、1. 5 2. 5份滑石粉、1 2份氧化鋯、5 9份結合劑、1 2份離型劑、1 3份分散 劑和1 2份消沫劑倒入球磨機中，并加入60 70份的去離子水，以30 40轉/分鐘的 轉速粉碎10 12小時得到平均粒徑為1. 5 10微米的糊狀漿料；再用噴霧造粒塔對糊狀 漿料進行干燥得到平均粒徑為40 60微米的顆粒狀粉；(2)原料除鐵將步驟(1)得到的顆粒狀粉放入除鐵裝置中進行除鐵，除鐵后粉體中的 鐵含量在30 50ppm ；(3)等靜壓成型將步驟(2)得到的顆粒狀粉投入模具內在等靜壓機上，以180 200MPa的壓力壓制成陶瓷管坯；(4)對陶瓷管坯在車床上進行車加工；(5)燒結將經車床工的陶瓷管坯在隧道式高溫燒結爐中燒結40 45分鐘，燒結溫度 為 1550 1650°C ；(6)絲印首先制備一次金屬化膏，將80 82份鉬粉、10 12份錳粉、10 12份氧 化鋁粉和觀 30份的有機結合劑混合得到一次金屬化膏；然后將一次金屬化膏在絲印機 上均勻的印刷于經燒結后的陶瓷管坯一端的表面，一次金屬化膏的印刷厚度為40 70微 米；(7)一次金屬化處理將印刷有金屬化膏的陶瓷管坯在氫氣/氮氣混合氛圍的隧道窯 式燒氫爐內燒結1. 5 2. 5小時，燒結溫度為1400 1450°C，氫氣/氮氣混合氛圍總壓力 為0. 02 0. 03MPa，所述氫氣與氮氣的比例為1:1;(8)二次金屬化處理先制備二次金屬化膏，將3 9份鎳粉和1 3份有機結合劑混 合得到二次金屬化膏；將二次金屬化膏均勻的印刷在經一次金屬化處理的陶瓷管坯一端的 表面；然后將陶瓷管坯放入爐溫為1050 1100°C的隧道窯式燒氫爐內燒結1. 5 2. 5小 時，使二次金屬化膏形成8 10微米的鎳層，即得到所述的微波用大功率陶瓷輸出帽。
6.如權利要求5所述的輸出帽的生產方法，其特征是，步驟(5)中，所述陶瓷管坯的燒結密度為3. 7 3. 742g/cm3,吸水率為0. 01 %以下，平均粒徑為10 20微米。
7.如權利要求5所述的輸出帽的生產方法，其特征是，所述有機結合劑為80 90份的 松油醇與8 10份的乙基纖維素的混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微波用大功率陶瓷輸出帽及其生產方法，包括以下工藝步驟(1)將三氧化二鋁、碳酸鈣、氧化硅、高嶺土、滑石粉、氧化鋯、結合劑、離型劑、分散劑和消沫劑倒入球磨機中，加入去離子水，粉碎得到糊狀漿料；噴霧造粒塔干燥得到顆粒狀粉；(2)顆粒狀粉進行除鐵；(3)將顆粒狀粉壓制成陶瓷管坯；(4)車加工；(5)燒結；(6)將一次金屬化膏印刷于陶瓷管坯一端的表面；(7)將陶瓷管坯在氫氣/氮氣混合氛圍的隧道窯式燒氫爐內燒結；(8)將二次金屬化膏印刷在經一次金屬化處理的陶瓷管坯一端的表面；燒結，得到所述的陶瓷輸出帽。本發(fā)明避免生產過程中陶瓷缺瓷，提升陶瓷合格率；燒結收縮率小，模具成品低，生產效率高。
文檔編號C04B41/89GK102076133SQ20111003789
公開日2011年5月25日 申請日期2011年2月14日 優(yōu)先權日2011年2月14日
發(fā)明者王偉 申請人:無錫康偉工程陶瓷有限公司