1。3   流延成型的关键工艺

流延法制备过程主要包括浆料制备、流延成型、生坯干燥、脱脂以及烧结几个环节。其中最重要的工艺是浆料的制备和流延工艺的调控[15]。

1。流延浆料是相对庞大的体系，浆料由粉料、溶剂、分散剂、粘结剂、增塑剂和功能助剂混合而成。一种合格的流延浆料应该符合以下几个要求[16]：(1) 干燥过程中不会出现裂纹等缺陷；(2) 流延片干燥后强度要有保证，可以进行切片，钻孔等；(3) 流延片的微观结构要十分均匀，表面要光滑平坦；(4) 流延片在热分解过后的浆料中的有机物可以被完全去除掉；(5) 流延片叠层性能要好，以便用于叠层工艺；(6) 流延片烧结性能也不能差等。为了得到满足以上几个条件的流延浆料，需要筛选出适合的粉料、分散剂、粘结剂、增塑剂，注意流延工艺的参数。并且，分散剂、粘结剂、增塑剂的纯度也要保证，减少杂质的介入。

第一，流延成型的核心是粉体，陶瓷粉体的化学组成和性能很大程度上决定了烧结材料最终烧结后的收缩情况和显微结构，这使得控制粉体的杂质变得至关重要。陶瓷粉体的颗粒大小会使浆料的流变性能发生改变并影响颗粒堆积。陶瓷粉体中要防止发生硬团聚，因为它会使材料烧结后改性，影响材料烧结后的性能[17]。选择粉体时一定要注意的技术参数如下：(1) 化学纯度；(2) 颗粒巨细、尺寸分布和颗粒形状；(2) 硬团聚和软团聚程度；(3) 组分的均一性；(4) 烧结活性；(5) 规模生产的能力；(6) 制造成本[16]。选择溶剂时要注意如下几个因素：(1) 必须将分散剂、粘结剂、增塑剂和其他添加剂成份充分溶解进去；(2) 在有良好的化学稳定性，在充分分散粉料的同时又不会和粉料进行反应；(3) 在浆料系统中能够给到比较好的粘度；(4) 易于挥发和烧除；(5) 保证素坯固化时无缺陷；(6) 价格便宜，污染少，使用起来安全无毒[18]。文献综述

第二，流延浆料中，粉料的分散均匀性是十分重要的，它通过影响素胚膜的质量来使材料的致密度、气孔率及力学性能发生改变。陶瓷颗粒在浆料中主要通过两个要素来进行稳定的分散[19]。第一是电荷粒子中的排斥力作用，第二是运用分散剂吸附在粒子表面上发生的位阻效应。如果应用前者，控制粒子表面的电位便成了重中之重，它决定了浆料的稳定性。在电子陶瓷中，在使用晶化玻璃等体系单一的材料之时，可以综合材料的等电位情况，使用能引发高ζ电位的pH值的分散溶剂来提高浆料的分散性。如果应用两种或多种陶瓷粒子时，一定要让它们和带电荷的点位相结合，按照需求，要添加阳离子或者阴离子分散剂，调整表面的8点位。不仅如此，加入非离子分散剂后形成了聚合体吸附层和利用位阻效应得到的分散方法，粒子的表面点位是无效的[20]。当分散剂的使用量变多时，溶液的性能便会不稳定，在某一温度发生骤变。当使用量变少时，分散剂会以单分子的形式残存在溶剂里，但如果在一个特定浓度下，胶体聚合物和微团又会突发成形，此时形成聚合物的最小浓度就是临界胶束浓度(CMC) 。分散剂必须不能低于临界胶束浓度的水平。当分散剂处在一个低浓度环境下时，它的性能会变差比如表面能效应减少[21]。而当分散剂浓度过高时，浆料中的粒子又会聚集在一起，表面反而不能被激活。所以分散剂的浓度是一定要节制注重的。有机系统中可以选择三油酸甘油酯、磷酸三丁酯、鱼油、乙氧基化合物等。水基系统中则会选择磷酸盐、丙烯酸聚合物等。

第三，浆料、生带和在加工层板体流程中，流延浆料的粘结剂起到了举足轻重的作用。在混合浆料时，粘结剂起到的作用便是溶解其他有机材料和使无机材料粉体具有润湿性。浆料的粘性行为和粘结剂的种类有很大的联系。粘结剂的添加使得生带从板上玻璃时保持了很好的机械强度，可操作性和弯曲性能，使得生带切割，通孔冲制变得方便简易。此外，温度、湿度等外界环境对生带存储中生带尺寸的变化理论上来说应是最小的。在印刷流程里，将浆料印刷在电路图形上时，浆料里的粘结剂要防止浆料中的溶剂溶解和湿掉。粘结剂必须要有极好的粘结性能，可以在热压叠层时将生带相互连接。除此之外，生带需要有合适的气孔生成，粘结剂的使用很好的解决了这一问题，它能在热压连接过程中使浆料不发生气化而留下气孔。在烧结流程中，粘结剂受热后会慢慢的发生分解反应，留下残余物，而这些残余物最终必须被全部去除掉。所以在挑选粘结剂时要注意以下几点：(1) 膜厚；(2) 溶剂的种类和匹配性，易于溶剂挥发且不产生气泡；(3) 易烧除，不剩残余物；(4) 稳定料浆，抑制颗粒的沉降；(5) 具有比较低的塑性转变温度，防止室温下凝结；(6) 不与基板材料相粘结且易于分离[22]。粘结剂中有3类官能团类型起到作用：非离子、阴离子和阳离子。流延工艺里主要用到的是阴离子与非离子型类粘结剂，比如乙烯基与丙烯基[23]。在有机浆料中常用PVB，聚丙烯酸甲脂和乙基纤维素作粘结剂。在水基浆料经常使用聚乙烯醇、丙烯酸乳剂和聚丙烯酸胺盐作粘结剂。来.自^优+尔-论,文:网www.youerw.com +QQ752018766-