【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于陶瓷漿料流延成型，具體涉及一種用于陶瓷漿料流延成型工藝的精確干燥控制方法。
技術(shù)介紹
1、陶瓷漿料流延成型用于制造陶瓷生帶，陶瓷生帶再通過進(jìn)一步的層壓、脫脂、燒結(jié)形成陶瓷薄片，應(yīng)用于電子基板、多層電容器、多層封裝、壓電陶瓷等，并逐步擴(kuò)展到金屬、合金以及有機(jī)材料等領(lǐng)域，為實(shí)現(xiàn)電子元件、電子設(shè)備的微型化以及超大規(guī)模集成電路提供了更多選擇。陶瓷漿料流延成型技術(shù)具有適用范圍較廣、坯體缺陷尺寸較小、生產(chǎn)效率較高、產(chǎn)品性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，可制備1um-1500μm的陶瓷生帶。
2、陶瓷漿料流延成型工藝是將陶瓷漿料中的溶劑去除，得到具有一定韌性和可塑性的陶瓷生坯的工藝過程，包括球磨混料、除泡、成型、干燥、剝離基帶等工藝流程，其中干燥環(huán)節(jié)是將陶瓷漿料制造成陶瓷生坯最關(guān)鍵的生產(chǎn)工藝。
3、流延干燥過程涉及傳質(zhì)、傳熱、空氣動力學(xué)等學(xué)科的綜合作用，它不僅僅受干燥介質(zhì)的溫度、濕度、流速等影響，還因漿料成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同而存在一定的差異。流延時，陶瓷漿料從流延機(jī)的料槽流至基帶，在電動機(jī)帶動下，基帶與刮刀之間產(chǎn)生相對運(yùn)動從而形成濕坯體，通過調(diào)整刮刀與基帶間的高度來控制濕坯體的厚度；干燥時，濕坯體連同基帶一起在流延機(jī)的干燥室中干燥，在溶劑揮發(fā)過程中，通過粘結(jié)劑的成膜作用將陶瓷顆粒粘結(jié)在一起形成具有一定柔初性和強(qiáng)度的陶瓷生坯(也稱為流延膜片)。
4、陶瓷漿料流延成型工藝的傳統(tǒng)干燥過程中，通過從后部向前部通入熱空氣的方式對陶瓷漿料進(jìn)行干燥，基本原理是先低溫干燥，再中溫干燥，最后高溫干燥，最終實(shí)現(xiàn)將溶劑基本全部蒸發(fā)的
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的就在于為了解決上述問題而提供一種干燥質(zhì)量好、合格率高的用于陶瓷漿料流延成型工藝的精確干燥控制方法。
2、本專利技術(shù)通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：
3、一種用于陶瓷漿料流延成型工藝的精確干燥控制方法，用于通過流延機(jī)的干燥室對濕坯體進(jìn)行流延干燥，所述濕坯體由用于控制濕坯體高度的刮刀對陶瓷漿料進(jìn)行刮平后形成，置于傳輸帶上的所述濕坯體從所述干燥室的起點(diǎn)移動至終點(diǎn)，所述刮刀位于所述干燥室內(nèi)的起點(diǎn)，以所述干燥室的起點(diǎn)為前方、終點(diǎn)為后方，所述干燥室內(nèi)的后部安裝有用于導(dǎo)入熱風(fēng)的第一熱風(fēng)管，所述干燥室內(nèi)的中部安裝有用于排出空氣的第一排氣管和用于導(dǎo)入熱風(fēng)的第二熱風(fēng)管，所述干燥室內(nèi)的前部安裝有用于排出空氣的第二排氣管，熱風(fēng)由后向前流動，所述用于陶瓷漿料流延成型工藝的精確干燥控制方法包括以下步驟：
4、步驟1、所述干燥室內(nèi)位于所述排氣管后方且靠近所述排氣管的位置安裝有導(dǎo)流罩，所述導(dǎo)流罩位于所述傳輸帶的上方，所述導(dǎo)流罩上設(shè)有加熱件；
5、步驟2、將所述干燥室內(nèi)從起點(diǎn)到終點(diǎn)依次分為如下五個干燥區(qū)：自然流平區(qū)、快速結(jié)皮區(qū)、慢速揮發(fā)區(qū)、強(qiáng)制干燥區(qū)和出延區(qū)，其中，自然流平區(qū)為從所述刮刀到所述第二排氣管之間的區(qū)域，所述快速結(jié)皮區(qū)為從所述第二排氣管到所述導(dǎo)流罩后端之間的區(qū)域，所述慢速揮發(fā)區(qū)為從所述導(dǎo)流罩后端到所述第二熱風(fēng)管之間的區(qū)域，所述強(qiáng)制干燥區(qū)為從所述第二熱風(fēng)管到所述第一熱風(fēng)管之間的區(qū)域，所述出延區(qū)為從所述第一熱風(fēng)管到之間到所述干燥室內(nèi)終點(diǎn)的區(qū)域；所述快速結(jié)皮區(qū)、所述慢速揮發(fā)區(qū)和所述強(qiáng)制干燥區(qū)分別設(shè)有加熱件；
6、步驟3、在每個所述干燥區(qū)的起點(diǎn)和終點(diǎn)分別對坯體采樣并對樣品進(jìn)行溶劑殘余率計(jì)算，計(jì)算公式如下：
7、
8、其中，α為樣品的溶劑殘余率，m為樣品的濕重，即采樣后未處理的樣品實(shí)際質(zhì)量，也是樣品的固體質(zhì)量和溶劑質(zhì)量的總和，m為樣品的干重，即采樣并高度干燥處理后的樣品實(shí)際質(zhì)量，也是樣品的固體質(zhì)量，所述高度干燥處理的方法是：將樣品置于溫度比溶劑的沸點(diǎn)高5-20℃的烘箱中烘干1-3h；
9、步驟4、按以下公式計(jì)算每個所述干燥區(qū)的溶劑揮發(fā)率：
10、
11、其中，η為某個所述干燥區(qū)的溶劑揮發(fā)率，α0為所述自然流平區(qū)起點(diǎn)樣品的溶劑殘余率，α起為對應(yīng)的某個所述干燥區(qū)起點(diǎn)樣品的溶劑殘余率，α止為對應(yīng)的某個所述干燥區(qū)終點(diǎn)樣品的溶劑殘余率；
12、步驟5、判斷所述自然流平區(qū)的溶劑揮發(fā)率η1是否不小于1％且不大于6.5％，如果是，則保持現(xiàn)狀，如果不是，則調(diào)整所述自然流平區(qū)的密封程度，直到滿足該條件；判斷所述快速結(jié)皮區(qū)的溶劑揮發(fā)率η2是否不小于14.5％且不大于27％，如果是，則保持現(xiàn)狀，如果不是，則改變所述快速結(jié)皮區(qū)和所述導(dǎo)流罩中加熱件的發(fā)熱量，直到滿足該條件；判斷所述慢速揮發(fā)區(qū)的溶劑揮發(fā)率η3是否不小于25％且不大于37.5％，如果是，則保持現(xiàn)狀，如果不是，則改變所述第二熱風(fēng)管的溫度和/或風(fēng)速以及所述第二排氣管的風(fēng)速，同時改變所述慢速揮發(fā)區(qū)的加熱件的發(fā)熱量，直到滿足該條件；判斷所述強(qiáng)制干燥區(qū)的溶劑揮發(fā)率η4是否不小于28.5％且不大于45.5％，同時判斷所述強(qiáng)制干燥區(qū)的終點(diǎn)樣品的溶劑殘余率是否小于0.7％，如果是，則保持現(xiàn)狀，如果不是，則改變所述第一熱風(fēng)管的溫度和/或風(fēng)速以及所述第一排氣管的風(fēng)速，同時改變所述強(qiáng)制干燥區(qū)的加熱件的發(fā)熱量，直到滿足該條件。上述調(diào)整所述自然流平區(qū)的密封程度、改變所述快速結(jié)皮區(qū)和所述導(dǎo)流罩中加熱件的發(fā)熱量、改變所述第二熱風(fēng)管的溫度和/或風(fēng)速、改變所述第一排氣管的風(fēng)速、改變所述第二排氣管的風(fēng)速、改變所述慢速揮發(fā)區(qū)的加熱件的發(fā)熱量、改變所述第一熱風(fēng)管的溫度和/或風(fēng)速、改變所述強(qiáng)制干燥區(qū)的加熱件的發(fā)熱量中，其具體調(diào)整方法或改變方法根據(jù)實(shí)際需要而定，只要能夠達(dá)到上述要求即可，具體方法有很多變化，且不在本專利技術(shù)的研究和保護(hù)范圍內(nèi)。
13、作為優(yōu)選，為了實(shí)現(xiàn)更加精確的控制效果以進(jìn)一步提高干燥質(zhì)量，所述步驟2中，所述慢速揮發(fā)區(qū)由前到后依次均分為如下三個干燥段：慢揮區(qū)一段、慢揮區(qū)二段、慢揮區(qū)三段，所述強(qiáng)制干燥區(qū)由前到后依次均分為如下四個干燥段：強(qiáng)干區(qū)一段、強(qiáng)干區(qū)二段、強(qiáng)干區(qū)三段、強(qiáng)干區(qū)四段，所述慢揮區(qū)一段、所述慢揮區(qū)二段、所述慢揮區(qū)三段、所述強(qiáng)干區(qū)一段、所述強(qiáng)干區(qū)二段、所述強(qiáng)干區(qū)三段和所述強(qiáng)干區(qū)四段分別設(shè)有加熱件；所述步驟3本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種用于陶瓷漿料流延成型工藝的精確干燥控制方法，用于通過流延機(jī)的干燥室對濕坯體進(jìn)行流延干燥，所述濕坯體由用于控制濕坯體高度的刮刀對陶瓷漿料進(jìn)行刮平后形成，置于傳輸帶上的所述濕坯體從所述干燥室的起點(diǎn)移動至終點(diǎn)，所述刮刀位于所述干燥室內(nèi)的起點(diǎn)，以所述干燥室的起點(diǎn)為前方、終點(diǎn)為后方，所述干燥室內(nèi)的后部安裝有用于導(dǎo)入熱風(fēng)的第一熱風(fēng)管，所述干燥室內(nèi)的中部安裝有用于排出空氣的第一排氣管和用于導(dǎo)入熱風(fēng)的第二熱風(fēng)管，所述干燥室內(nèi)的前部安裝有用于排出空氣的第二排氣管，熱風(fēng)由后向前流動，其特征在于：所述用于陶瓷漿料流延成型工藝的精確干燥控制方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于陶瓷漿料流延成型工藝的精確干燥控制方法，其特征在于：所述步驟2中，所述慢速揮發(fā)區(qū)由前到后依次均分為如下三個干燥段：慢揮區(qū)一段、慢揮區(qū)二段、慢揮區(qū)三段，所述強(qiáng)制干燥區(qū)由前到后依次均分為如下四個干燥段：強(qiáng)干區(qū)一段、強(qiáng)干區(qū)二段、強(qiáng)干區(qū)三段、強(qiáng)干區(qū)四段，所述慢揮區(qū)一段、所述慢揮區(qū)二段、所述慢揮區(qū)三段、所述強(qiáng)干區(qū)一段、所述強(qiáng)干區(qū)二段、所述強(qiáng)干區(qū)三段和所述強(qiáng)干區(qū)四段分別設(shè)有加熱件；所述步驟3中，在所述慢速揮發(fā)區(qū)中
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于陶瓷漿料流延成型工藝的精確干燥控制方法，其特征在于：所述步驟5之后還包括以下：
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的用于陶瓷漿料流延成型工藝的精確干燥控制方法，其特征在于：所述導(dǎo)流罩包括兩個相互連接的加熱件且該兩個加熱件中位于前部的處于水平方向、位于后部的處于由前向后逐漸向上傾斜的傾斜方向；所有的所述加熱件均為電加熱板，除了設(shè)于所述導(dǎo)流罩上的兩個所述電加熱板外，其它所有的所述電加熱板均置于所述傳輸帶的下方，每個所述電加熱板的電源輸入端分別與控制器的控制輸出端連接。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于陶瓷漿料流延成型工藝的精確干燥控制方法，用于通過流延機(jī)的干燥室對濕坯體進(jìn)行流延干燥，所述濕坯體由用于控制濕坯體高度的刮刀對陶瓷漿料進(jìn)行刮平后形成，置于傳輸帶上的所述濕坯體從所述干燥室的起點(diǎn)移動至終點(diǎn)，所述刮刀位于所述干燥室內(nèi)的起點(diǎn)，以所述干燥室的起點(diǎn)為前方、終點(diǎn)為后方，所述干燥室內(nèi)的后部安裝有用于導(dǎo)入熱風(fēng)的第一熱風(fēng)管，所述干燥室內(nèi)的中部安裝有用于排出空氣的第一排氣管和用于導(dǎo)入熱風(fēng)的第二熱風(fēng)管，所述干燥室內(nèi)的前部安裝有用于排出空氣的第二排氣管，熱風(fēng)由后向前流動，其特征在于：所述用于陶瓷漿料流延成型工藝的精確干燥控制方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于陶瓷漿料流延成型工藝的精確干燥控制方法，其特征在于：所述步驟2中，所述慢速揮發(fā)區(qū)由前到后依次均分為如下三個干燥段：慢揮區(qū)一段、慢揮區(qū)二段、慢揮區(qū)三段，所述強(qiáng)制干燥區(qū)由前到后依次均分為如下四個干燥段：強(qiáng)干區(qū)一段、強(qiáng)干區(qū)二段、強(qiáng)干區(qū)三段、強(qiáng)干區(qū)四段，所述慢揮區(qū)一段、所述慢揮區(qū)二段、所述慢揮區(qū)三段、所述強(qiáng)干區(qū)一段、所述強(qiáng)干區(qū)二段、所述強(qiáng)干區(qū)三段和所述強(qiáng)干區(qū)四段分別設(shè)有加熱件；所述步驟3中，在所述慢速揮發(fā)區(qū)中，分別對所述慢揮區(qū)一段、所述慢揮區(qū)二段和所述慢揮區(qū)三段的起點(diǎn)和終點(diǎn)進(jìn)行坯體采樣并對樣品進(jìn)行溶劑殘余率計(jì)算，在所述強(qiáng)制干燥區(qū)中，分別對所述強(qiáng)干區(qū)一段、所述強(qiáng)干區(qū)二段、所述強(qiáng)干區(qū)三段和所述強(qiáng)干區(qū)四段的起點(diǎn)和終點(diǎn)進(jìn)行坯體采樣并對樣品進(jìn)行溶劑殘余率計(jì)算；所述步驟4中，所述慢速揮發(fā)區(qū)的溶劑揮發(fā)率計(jì)算還包括所述慢揮區(qū)一段、所述慢揮區(qū)二段和所述慢揮區(qū)三段的溶劑揮發(fā)率計(jì)算，所述強(qiáng)制干燥區(qū)的溶劑揮發(fā)率計(jì)算還包括所述強(qiáng)干區(qū)一段、所述強(qiáng)干區(qū)二段、所述強(qiáng)干區(qū)三段和所述強(qiáng)干區(qū)四段的溶劑揮發(fā)率計(jì)算；所述步驟5中，判斷...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李守川，高秀華，姚強(qiáng)，熊喆，何精華，胡洪銘，
申請(專利權(quán))人：成都宏明電子股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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