電子陶瓷工藝原理

　　電子陶瓷是指具有電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)和聲學(xué)等功能的先進(jìn)陶瓷材料，在電子工業(yè)中有著廣泛應(yīng)用。其工藝原理主要涉及原料處理、成型、燒結(jié)和后處理等幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以下為你展開介紹：

　　原料處理

　　原料選擇：根據(jù)所需電子陶瓷的性能要求，選擇合適的化學(xué)成分和純度的原料。例如，制備鈦酸鋇(BaTiO?)基陶瓷時(shí)，通常選用高純的碳酸鋇(BaCO?)和二氧化鈦(TiO?)作為主要原料。

　　預(yù)燒：將選好的原料按一定比例混合后進(jìn)行預(yù)燒，目的是排除原料中的水分、有機(jī)物等雜質(zhì)，促進(jìn)固相反應(yīng)的進(jìn)行，提高原料的反應(yīng)活性。預(yù)燒溫度和時(shí)間根據(jù)原料的性質(zhì)和配方而定。

　　球磨：預(yù)燒后的原料通常還需要進(jìn)行球磨處理，進(jìn)一步細(xì)化顆粒尺寸，增加顆粒的比表面積，從而提高燒結(jié)活性。球磨介質(zhì)一般有瑪瑙、氧化鋁等，球磨時(shí)間和轉(zhuǎn)速會(huì)影響粉末的粒度和均勻性。

　　成型

　　干壓成型：將經(jīng)過造粒的粉末放入模具中，在一定壓力下使其成型。這種方法適用于形狀簡單、尺寸較大的制品，如電子元件的基板等。壓力大小一般在幾十兆帕到幾百兆帕之間。

　　等靜壓成型：將粉末裝入彈性模具中，置于高壓容器內(nèi)，通過液體介質(zhì)均勻施加壓力使粉末成型。等靜壓成型可以獲得密度均勻、強(qiáng)度高的坯體，適用于形狀復(fù)雜或?qū)Τ叽缇纫筝^高的制品。

　　注射成型：將粉末與適量的粘結(jié)劑混合制成具有良好流動(dòng)性的注射料，通過注射機(jī)注入模具型腔中成型。該方法適合制造小型、精密且形狀復(fù)雜的電子陶瓷零件。

　　燒結(jié)

　　固相燒結(jié)：在高溫下，粉末顆粒之間通過物質(zhì)擴(kuò)散、頸縮等過程相互連接，使坯體致密化。燒結(jié)溫度一般低于原料的熔點(diǎn)，對于大多數(shù)電子陶瓷，燒結(jié)溫度在1000 - 1300℃之間。燒結(jié)過程中需要控制升溫速率、保溫時(shí)間和冷卻速率等參數(shù)，以獲得理想的微觀結(jié)構(gòu)和性能。

　　液相燒結(jié)：當(dāng)坯體中含有低熔點(diǎn)的添加劑時(shí)，在燒結(jié)溫度下會(huì)產(chǎn)生液相。液相可以填充顆粒間隙，促進(jìn)物質(zhì)的遷移和擴(kuò)散，加快致密化過程。液相燒結(jié)常用于一些難以通過固相燒結(jié)達(dá)到高致密度的陶瓷體系。

　　后處理

　　退火：燒結(jié)后的電子陶瓷通常需要進(jìn)行退火處理，以消除內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定晶體結(jié)構(gòu)，提高材料的電學(xué)性能和機(jī)械性能。退火溫度一般低于燒結(jié)溫度，在幾百度到一千多度不等，保溫時(shí)間根據(jù)制品的大小和形狀而定。

　　極化處理：對于具有鐵電性能的電子陶瓷，如鈦酸鋇基陶瓷，需要進(jìn)行極化處理。在強(qiáng)電場作用下，使陶瓷內(nèi)部的電疇沿電場方向取向排列，從而提高材料的剩余極化強(qiáng)度和電滯回線的矩形度，改善其電學(xué)性能。

　　表面處理：為了提高電子陶瓷制品的耐腐蝕性、絕緣性和與其他材料的結(jié)合力等，常常需要對其進(jìn)行表面處理，如鍍覆金屬層、涂覆絕緣涂層等 。