一种陶瓷传感器用陶瓷制备方法与流程

本发明涉及陶瓷传感领域，特别涉及一种陶瓷传感器用陶瓷制备方法。

背景技术：

陶瓷传感器是一种选用陶瓷材料制作的传感器，但随着科技的发展，人们对陶瓷传感器的要求越来越高，导致传统的陶瓷传感器已经无法满足人们的使用需求；

目前，现有的陶瓷传感器在使用时，由于陶瓷材料自身特性的作用，在发生碰撞时，陶瓷碎裂成不同大小的碎片，又由于陶瓷传感其常常被安装在紧密的设置内部，因此碎裂产生的碎片，容易进入其他电子器件中，影响该电子器件的正常工作，为此，我们提出一种陶瓷传感器用陶瓷制备方法。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种陶瓷传感器用陶瓷制备方法，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种陶瓷传感器用陶瓷制备方法，该方法包括以下步骤：

原料混合：先将各原料混合研磨成粉，在对原料进行煅烧，煅烧完成后再进行筛分，原料筛分时，使用400目的筛网进行筛分；

制作外模：向筛分后的原料中加入清水并混合搅拌，注入第一道模具成型制得外模；

制作胚体：将金属网粘接在外模的内壁，同时将外模放入第二道模具中注入原料，凝固后得到胚体；

初步烧结：将胚体在蜡液中浸泡3-5min，冷却至常温后，将胚体放入加热炉中，并填充石墨颗粒；

成品烧结：从加热中取出胚体，放入烧结炉中烧结，得到陶瓷成品。

优选的，原料混合时采用的原料，包括以下重量份的组分制成：al2o320-28份、zro245-48份、tio250-55份、sro5-12份、滑石粉6-8份、堇青石5-10份、碳酸锂16-18份、烧绿石14-15份。

优选的，原料煅烧时包括以下步骤：

(1)、低温烘干：先以50-58℃的温度对原料烘干；

(2)、中温加热：烘干后，升温至500-650℃，并对原料进行挤压；

(3)、高温煅烧：中温加热后，升温至1100-1200℃，煅烧10-15min。

优选的，原料筛分时，使用400目的筛网进行筛分。

优选的，制作外模时，原料与清水的比例为20:4-5，并加入fe2o3，注入第一道模具后，以400-450r/min的转速转动模具。

优选的，制作胚体时，金属网直径为0.5-1mm，目数为50-200目。

优选的，初步烧结时，石墨颗粒的直径为2-5mm，初步烧结时温度为1000-1100℃，加热5-8h。

优选的，烧结炉中烧结时包括以下步骤：

ⅰ、初次加热：先以1200-1300℃温度进行加热，加热5-6min后；

ⅱ、高温烧结：将胚体以35-40r/min的转速旋转，同时将温度升温到1400-1600℃烧结。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

一是通过各种原料之间相互促进、相互作用，使制得的陶瓷具有良好稳定性和抗热震性；

二是通过在陶瓷的内部安装金属网，能够在陶瓷发生断裂或损坏时，对损坏的一端进行临时连接，避免影响其他装置的正常使用，提高陶瓷传感器使用时的安全性；

三是通过在初步烧结时填充石墨，能够提高陶瓷受热时的均匀性；

四是通过控制成品烧结时各阶段的温度，能够提高陶瓷烧结后的质量；

五是通过在成品烧结时，控制胚体旋转，能够提高胚体受热的均匀性。

附图说明

图1为本发明一种陶瓷传感器用陶瓷制备方法整体结构流程图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

对比例1

如图1所示，一种陶瓷传感器用陶瓷制备方法，该方法包括以下步骤：

原料混合：先将各原料混合研磨成粉，在对原料进行煅烧，煅烧完成后再进行筛分，原料混合时采用的原料，包括以下重量份的组分制成：al2o325份、zro246份、tio250份、sro8份、滑石粉7份、堇青石7份、碳酸锂16份、烧绿石14份，原料煅烧时包括以下步骤：

(1)、低温烘干：先以50℃的温度对原料烘干；

(2)、中温加热：烘干后，升温至600℃，并对原料进行挤压；

(3)、高温煅烧：中温加热后，升温至1100℃，煅烧15min；

制作外模：向筛分后的原料中加入清水并混合搅拌，注入模具中，凝固后得到胚体，原料与清水的比例为20:4，并加入fe2o3；

初步烧结：将胚体在蜡液中浸泡4min，冷却至常温后，将胚体放入加热炉中，初步烧结时温度为1000℃，加热6h；

成品烧结：从加热中取出胚体，放入烧结炉中烧结，得到陶瓷成品，烧结炉中烧结时包括以下步骤：

ⅰ、初次加热：先以1200℃温度进行加热，加热5min后；

ⅱ、高温烧结：将胚体以38r/min的转速旋转，同时将温度升温到1400℃烧结。

对比例2

如图1所示，一种陶瓷传感器用陶瓷制备方法，该方法包括以下步骤：

原料混合：先将各原料混合研磨成粉，在对原料进行煅烧，煅烧完成后再进行筛分，原料混合时采用的原料，包括以下重量份的组分制成：al2o325份、zro246份、tio250份、sro8份、滑石粉7份、堇青石7份、碳酸锂16份、烧绿石14份，原料煅烧时包括以下步骤：

(1)、低温烘干：先以50℃的温度对原料烘干；

(2)、中温加热：烘干后，升温至600℃，并对原料进行挤压；

(3)、高温煅烧：中温加热后，升温至1100℃，煅烧15min；

制作外模：向筛分后的原料中加入清水并混合搅拌，注入模具中，凝固后得到胚体，，原料与清水的比例为20:4，并加入fe2o3；

初步烧结：将胚体在蜡液中浸泡4min，冷却至常温后，将胚体放入加热炉中，并填充石墨颗粒，石墨颗粒的直径为3mm，初步烧结时温度为1000℃，加热6h；

成品烧结：从加热中取出胚体，放入烧结炉中烧结，得到陶瓷成品，烧结炉中烧结时包括以下步骤：

ⅰ、初次加热：先以1200℃温度进行加热，加热5min后；

ⅱ、高温烧结：将胚体以38r/min的转速旋转，同时将温度升温到1400℃烧结。

实施例

如图1所示，一种陶瓷传感器用陶瓷制备方法，该方法包括以下步骤：

原料混合：先将各原料混合研磨成粉，在对原料进行煅烧，煅烧完成后再进行筛分，原料混合时采用的原料，包括以下重量份的组分制成：al2o325份、zro246份、tio250份、sro8份、滑石粉7份、堇青石7份、碳酸锂16份、烧绿石14份，原料煅烧时包括以下步骤：

(1)、低温烘干：先以50℃的温度对原料烘干；

(2)、中温加热：烘干后，升温至600℃，并对原料进行挤压；

(3)、高温煅烧：中温加热后，升温至1100℃，煅烧15min；

制作外模：向筛分后的原料中加入清水并混合搅拌，注入第一道模具成型制得外模，原料与清水的比例为20:4，并加入fe2o3，注入第一道模具后，以400r/min的转速转动模具；

制作胚体：将金属网粘接在外模的内壁，同时将外模放入第二道模具中注入原料，凝固后得到胚体，金属网直径为0.5mm，目数为50目；

初步烧结：将胚体在蜡液中浸泡4min，冷却至常温后，将胚体放入加热炉中，并填充石墨颗粒，石墨颗粒的直径为3mm，初步烧结时温度为1000℃，加热6h；

成品烧结：从加热中取出胚体，放入烧结炉中烧结，得到陶瓷成品，烧结炉中烧结时包括以下步骤：

ⅰ、初次加热：先以1200℃温度进行加热，加热5min后；

ⅱ、高温烧结：将胚体以38r/min的转速旋转，同时将温度升温到1400℃烧结。

表1中对比例1为不使用金属网，且烧结时不使用石墨颗粒，对比例2为烧结时不使用石墨颗粒，检测成品的硬度和损坏时是否产生碎屑，测试结果如下：

表1

由表1实验数据可知，通过对比例1和对比例2对比可知，通过在陶瓷的内部设置金属网，能够在陶瓷碎裂时，对破碎的陶瓷进行临时连接，避免破碎碎片，进入到电子器件中，其次，另由对比例2和实施例对比可知，在初步烧结时填充石墨颗粒，能够提高陶瓷受热时的均匀性，使得陶瓷表面形成以一个硬质的外壳，避免之后高温烧结时，快速收缩，从而提高陶瓷内部物质分布的均匀性，使其硬度得到提升。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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