專利名稱：一種含有四方相氧化鋯的外管殼材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微型保險絲之外管殼，具體地說是一種薄壁保險絲外管殼。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)電子電路保護系統(tǒng)中的微型保險絲元件，其保險絲外管殼采用陶瓷材料，該 材料的成份是95%的氧化鋁陶瓷，采用干壓或熱壓鑄成型工藝，在1650-1700°C的溫度、氧 化氣氛燒結(jié)完成。該陶瓷產(chǎn)品的缺點是熱穩(wěn)定性低，其ΔΤ < 1400°C，且無法加工成厚度 為0. 3mm-0. 6mm薄壁陶瓷管殼，不能滿足某些特殊裝備的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于提供一種具有高熱穩(wěn)定性、高強度、管壁的厚度可薄至0. 3mm 的管狀保險絲陶瓷外殼及其制備方法。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明保險絲之管殼，系陶瓷材料制成，其配方組成為含有氧化鋁、超細納米氧 化鋯和添加劑。氧化鋁，純度為90% -99. 9%的，重量份為70-95 ；超細納米氧化鋯，純度為99% -99. 9%，重量份為5-30 ；所說的添加劑，系氧化釔、氧化鎂、氧化鈣或氧化鈰等化工原料，這四種添加劑的 任何一種、兩種或多種都可做為氧化鋯的穩(wěn)定劑。這四種添加劑的純度均為95-99. 9%、總 重量份為1-3。由于穩(wěn)定劑釔、鎂、鈣或鈰離子的半徑與鋯離子半徑差異大，高溫反應(yīng)后成為四方 固溶體，四方氧化鋯具有很高的熱穩(wěn)定性，從而提高了陶瓷的熱穩(wěn)定性。燒結(jié)后的陶瓷材料 晶相組份為含70-95%的剛玉晶相和5-30%的鋯晶相，所說的鋯晶相，其中四方鋯晶相占 5-70%，氣相0-5%，其余為單斜晶相。本發(fā)明采用熱流體注塑陶瓷成型工藝制成，即在配好的陶瓷原料超細粉體中，添 加上述總重量10-15%的工業(yè)石蠟作為熱塑性材料，上述總重量0. 1-0. 5%的蜂蠟作為表 面活性劑，上述總重量0.08-0. 2%的分析純油酸作為分散劑。90-110°C加熱、混合成漿體， 恒溫狀態(tài)下對漿體抽真空，使真空度達到-0. OSMPa以下，提高熱漿體的流動性，便可成型 圓形或四方形的薄壁管狀結(jié)構(gòu)的生坯；該生坯在1560-1580°C的條件下，燒結(jié)20-24小時 內(nèi)。燒結(jié)后的陶瓷材料微觀晶相中，含有一種70% -95%重量比的氧化鋁和5% -30%重量 比的氧化鋯，其中5% -70%為四方相穩(wěn)定相的氧化鋯本發(fā)明之保險絲外管殼，作為表面貼裝用，是電子電路保護系統(tǒng)中的重要元件。其 熱震性在ΔΤ > 1400°C時，不會發(fā)生開裂現(xiàn)象；機械強度達到320MPa，較傳統(tǒng)外管殼提高 了 14%。其次，該產(chǎn)品在制造工藝上，采用“一模多穴”，實現(xiàn)了產(chǎn)品的批量生產(chǎn)能力；可以 成型薄壁陶瓷管殼，壁厚為0. 3mm-l. 0mm。
具體實施例方式下面通過幾個實施例對本發(fā)明做進一步說明實施例1該實施例之陶瓷材料的配方組成為氧化鋁，純度為90 % -99. 9 %的，重量份為95 ；超細納米氧化鋯，純度為99% -99. 9%，重量份為5 ；添加劑氧化釔，純度為95%，重量份為1氧化鎂。經(jīng)配料、干球磨，將各種原材料混合均勻；添加上述總重量之10-15%的工業(yè)石 蠟作為熱塑性材料，添加上述總重量之0. 1 %的蜂蠟作為表面活性劑，添加上述總重量之 0. 2%的分析純油酸作為分散劑。采用熱流體注塑工藝，即在配好的陶瓷原料超細粉體中，添加上述總重量10% 的工業(yè)石蠟作為熱塑性材料，上述總重量0. 5%的蜂蠟作為表面活性劑，上述總重量 0. 08%的分析純油酸作為分散劑。90-110°C加熱、混合成漿體，恒溫狀態(tài)下對漿體抽真空， 使真空度達到-0. OSMPa以下，提高熱漿體的流動性，便可成型圓形或四方形的薄壁管狀結(jié) 構(gòu)的生坯；該生坯在1560-1580°C的條件下，燒結(jié)20小時內(nèi)。燒結(jié)后的陶瓷材料微觀晶相 中，含有一種70 % -95 %重量比的氧化鋁和5 % -30 %重量比的氧化鋯，其中5 % -70 %為四 方相穩(wěn)定相的氧化鋯，可以成型壁厚僅為0. 3mm-0. 6mm的薄壁陶瓷管殼。實施例2該實施例之陶瓷材料的配方組成為氧化鋁，純度為99. 9%的，重量份為70 ；超細納米氧化鋯，純度為99%%，重量份為30 ；添加劑氧化釔，純度為99. 9%，重量份為1 ；氧化鎂純度為95. 0%的氧化鎂，重 量份為1。其制備工藝是經(jīng)配料、干球磨，將各種原材料混合均勻；添加15%的工業(yè)石蠟作 為熱塑性材料，添加微量的0. 5%的蜂蠟作為表面活性劑，添加微量的0. 2%的分析純油酸 作為分散劑；采用熱流體注塑工藝，即在配好的陶瓷原料超細粉體中，添加上述總重量15% 的工業(yè)石蠟作為熱塑性材料，上述總重量0. 的蜂蠟作為表面活性劑，上述總重量0.2% 的分析純油酸作為分散劑。90-110°C加熱、混合成漿體，恒溫狀態(tài)下對漿體抽真空，使真空 度達到-0. OSMPa以下，提高熱漿體的流動性，便可成型圓形或四方形的薄壁管狀結(jié)構(gòu)的生 坯；該生坯在1560-1580°C的條件下，燒結(jié)24小時內(nèi)。燒結(jié)后的陶瓷材料微觀晶相中，含有 一種70% -95%重量比的氧化鋁和5% -30%重量比的氧化鋯，其中5% -70%為四方相穩(wěn) 定相的氧化鋯，可以成型壁厚僅為0. 3mm-0. 6mm的薄壁陶瓷管殼。實施例3該實施例之陶瓷材料的配方組成為氧化鋁，純度為95%的，重量份為80 ；超細納米氧化鋯，純度為99. 5%，重量份為20 ；添加劑氧化鈣氧化釔，純度為96%、重量份2% ；氧化鈰，純度為99%，重量份為
制備工藝，同實施例1。實施例4該實施例之陶瓷材料的配方組成為氧化鋁，純度為93%，重量份為90;超細納米氧化鋯，純度為99. 7%，重量份為25 ；添加劑氧化鎂，純度為96%、重量份0. 5 ；氧化鈣，純度為99%，重量份為1；氧化 鈰，純度為95%、重量份0.5。制備工藝，同實施例2。
權(quán)利要求
一種含有四方相氧化鋯的外管殼材料，系陶瓷材料制成，其特征在于，含有氧化鋁、超細納米氧化鋯和添加劑；氧化鋁，純度為90％-99.9％的，重量份為70-95；超細納米氧化鋯，純度為99％-99.9％，重量份為5-30；所說的添加劑，系氧化釔、氧化鎂、氧化鈣或氧化鈰，這四種添加劑的任何一種、兩種或多種都可做為氧化鋯的穩(wěn)定劑；這四種添加劑的純度均為95-99.9％、總重量份為1-3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述含有四方相氧化鋯的外管殼材料的制做方法，其特征在于，采 用熱流體注塑工藝，即在配好的陶瓷原料超細粉體中，外加權(quán)利要求1總重量10-15%的 工業(yè)石蠟作為熱塑性材料，權(quán)利要求1總重量0. 1-0. 5%的蜂蠟作為表面活性劑，權(quán)利要求 1總重量0. 08-0. 2%的分析純油酸作為分散劑；90-110°C加熱、混合成漿體，恒溫狀態(tài)下對 漿體抽真空，使真空度達到-0. OSMPa以下，成型的薄壁管狀結(jié)構(gòu)的生坯，在1560-1580°C的 條件下，燒結(jié)20-24小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述含有四方相氧化鋯的外管殼材料，其特征在于燒結(jié)后的陶 瓷材料微觀晶相中，含有70 % -95 %重量比的氧化鋁和5 % -30 %重量比的氧化鋯，其中 5% -70%為四方相穩(wěn)定相的氧化鋯。
全文摘要
一種含有四方相氧化鋯的外管殼材料及其制做方法，其配方的組成中，含有氧化鋁、超細納米氧化鋯和添加劑；氧化鋁，純度為90％-99.9％的，重量份為70-95；超細納米氧化鋯，純度為99％-99.9％，重量份為5-30；添加劑，系氧化釔、氧化鎂、氧化鈣或氧化鈰，這四種添加劑的一種、兩種或多種；這四種添加劑的純度均為95-99.9％、總重量份為1-3。本發(fā)明采用熱流體注塑工藝，成型圓形或方形薄壁管狀結(jié)構(gòu)的生坯，并在1560-1580℃燒結(jié)20-24小時。本發(fā)明燒結(jié)后的陶瓷材料微觀晶相中，含有70％-95％重量比的氧化鋁和5％-30％重量比的氧化鋯，其中5％-70％為四方相穩(wěn)定相的氧化鋯。本發(fā)明較好地解決了薄壁型微型保險絲外管殼的技術(shù)難題。
文檔編號C04B35/10GK101800140SQ20101001362
公開日2010年8月11日 申請日期2010年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者劉見弟, 蒲忠敏, 陳佑學 申請人:咸陽澳華瓷業(yè)有限公司