專利名稱：一種兩件套陶瓷泡殼及其制作方法
技術領域：
本發明屬于電光源材料制備技術領域，尤其涉及一種兩件套陶瓷泡殼及其制作方法。
背景技術：
目前兩件套泡殼一般采用過盈配合的方式實現對接，如圖I所示，首先分別成型兩個坯體，在兩個坯體的對接部分有耦合的凹凸結構，兩種不同結構的坯體根據收縮率在不同溫度下預燒好，再將預燒好的兩個素坯對接起來，再進行高溫燒結，對接部分通過過盈配合的方式結合在一起，實現氣密性對接。
近些年來出現了另外一種兩件套泡殼實現連接的方法，就是成型一種含有較多粘合材料的陶瓷坯體，兩個坯體的形狀相同，在生坯狀態下對陶瓷體的結合面加熱軟化后在夾具中將兩個陶瓷體結合起來，再進行排膠、燒結，實現陶瓷泡殼的氣密性對接。兩件套泡殼采用過盈配合的方式對接是靠燒結過程中收縮率不同來實現的，因此需要成型兩種收縮率不同且對接面結構不同的坯體，然后還要選擇不同的預燒溫度進行預燒，過程比較復雜，控制難度較大，另外過盈配合連接的泡殼需增加壁厚，這樣還會影響泡殼透光率，并且在每個裝配和燒結步驟中可能發生陶瓷泡殼組件錯位或者結合力及氣密性等缺陷。采用加熱的方式對接兩件套泡殼的方法是通過成型一對含有大量粘合材料的坯體，通過加熱結合部位，使坯體熔化，將兩個組件在外力下結合在一起實現的，因此在后續的工藝中很難排盡坯體中的大量結合材料，對透明氧化鋁陶瓷泡殼來講內部含有雜質是影響性能的致命問題，另外坯體受熱傳導整體變軟，再加上還要施加外力作用，在對接過程中很容易出現坯體變形的情況。

發明內容
針對現有技術的缺點，本發明的目的是提供一種工藝簡單，對接方式可靠，坯體對接外觀無變形、錯位的兩件套陶瓷泡殼的制作方法；
除此之外，本發明還提供了上述制作方法所獲得的陶瓷泡殼。為實現上述目的，本發明的技術方案為一種兩件套陶瓷泡殼的制作方法，其包括以下步驟
a、成型一對形狀相同的陶瓷泡殼坯體，坯體由毛細管及腔體組成；
b、在腔體的結合面成型一圈結合圈；
C、在待對接泡殼坯體的結合圈表面印刷一層用于粘結的薄層漿料；
d、通過專用工裝夾具將兩泡殼坯體進行定位，使結合圈表面的漿料粘結在一起；
e、將連接的泡殼進行干燥，待漿料干燥后取出粘結在一起的坯體；經過高溫燒結，最后成型為兩件套陶瓷泡殼。步驟d中，所述夾具包括直徑比毛細管內徑細的鋼針和與陶瓷坯體弧面耦合的底座；將印刷好漿料的一個坯體的毛細管朝下，固定在設計好的夾具中，再取另外一個印有漿料的坯體的腔體朝下插入鋼針中，靠穿過毛細管內孔的鋼針將兩個坯體準確定位，并在泡殼坯體自身重力或外力下壓下使結合圈表面的漿料粘結在一起。步驟b中，所述結合圈外凸部分的高度為O. 5 I. 0mm。步驟c中，采用薄膜印刷或移印技術在待對接的泡殼坯體的結合圈表面印刷一層用于粘結的薄層漿料，漿料厚度為 O. 03 O. 05mm。步驟c中，薄層漿料的主要成分是與泡殼坯體成分相同的氧化鋁粉末，還添加 2 5%甘油、3 6%松油醇、I 4%鄰苯二甲酸二辛酯、O. 5 2%鄰苯二酸二癸酯、I 3%環氧樹脂、 O. Γ0. 5%聚酰胺蠟及O. Γ0. 5%氫化蓖麻油，并采用漿料制備技術制備成滿足薄膜印刷需要的粘度3000(T40000mPaXS的漿料。步驟e中，加熱干燥溫度50 80°C，時間為10 30min ;或放置在空氣中進行干燥，時間為100 150min。步驟a中，腔體為半橢球型、半球型或半管型；泡殼坯體通過干壓或等靜壓成型。同時，本發明還提供了一種兩件套陶瓷泡殼，包括兩腔體及分別設于腔體末端上的毛細管，其中，兩腔體的結合面上均設有結合圈，且結合圈設有薄層漿料，兩腔體通過薄層漿料粘結在一起。所述結合圈外凸部分的高度為O. 5 I. Omm;所述薄層漿料厚度為0.03
O.05mm ;所述腔體為半橢球型、半球型或半管型。與現有技術相比較，本發明的有益效果在于，
1.本發明的泡殼坯體通過干壓或等靜壓成型，只含有少量結合劑，便與排盡坯體中的有機物；
2.泡殼坯體的腔體結合面增加了一圈結合圈，增加了粘結的粘結面積，保證了粘結可
靠性；
3.薄層漿料主要成分和泡殼成分相同，可以很好的將兩個泡殼坯體連接到一起，由于粘結時坯體還是干壓或等靜壓出的生坯狀態，沒有任何加熱或經過預燒過程，不會出現坯體因加熱或預燒帶來的變形情況；
4.粘結時采用夾具定位，兩個坯體固定在同一根鋼針上，同軸度得到保證，不會出現對接錯位的情況。


圖I為現有技術兩件套泡殼過盈配合的結構示意圖2為本發明陶瓷泡殼坯體的結構示意圖3為圖2中A部分的放大示意圖4為夾具的結構示意圖5為陶瓷泡殼坯體對接的結構示意圖6為多個夾具工位的結構示意圖7為成型后的陶瓷泡殼的結構示意圖8為印刷薄層漿料時壞體放置工位示意圖。
具體實施例方式如圖I所示，本發明公開了一種兩件套陶瓷泡殼的成型方法，其包括以下步驟 步驟I、采用干壓或者等靜壓的方法成型一對形狀相同的陶瓷泡殼坯體，其中坯體中的
結合劑材料含量低于1% ;該坯體由一段毛細管I和半個橢球型、半球型或半管型的腔體2 組成。步驟2、為了增加粘結面積，在腔體的結合面成型了一圈結合圈3，如圖3示使對接后的陶瓷泡殼的外形美觀，結合圈尺寸不宜太大，外凸部分高度為O. 5 1.0mm，結構現狀如圖2、3所示。步驟3、采用薄膜印刷或移印技術在待對接的泡殼坯體的結合圈表面印刷一層用于粘結的薄層衆料，衆料厚度一般不超過O. 03 O. 05mm。其中，薄層漿料的主要成分是與泡殼坯體成分相同的氧化鋁粉末，還添加疒5% 甘油、3 6%松油醇、I 4%鄰苯二甲酸二辛酯、O. 5 2%鄰苯二酸二癸酯、I 3%環氧樹脂、 O. Γ0. 5%聚酰胺蠟及O. Γ0. 5%氫化蓖麻油，并采用漿料制備技術制備成滿足薄膜印刷需要的粘度3000(T40000mPaXS的漿料。步驟4、將印刷好漿料的一個坯體的毛細管朝下，固定在設計好的夾具中，所述夾具包括直徑比毛細管內徑細的鋼針4和與陶瓷坯體弧面耦合的底座5，再取另外一個印有漿料的坯體的腔體朝下插入鋼針中，靠穿過毛細管內孔的鋼針將兩個坯體準確定位，由于漿料層很薄，在泡殼坯體自身重力或外力下壓下使結合圈表面的漿料粘結在一起，如圖4 及圖5所示。步驟5、再將連接的泡殼連同夾具一起放到干燥箱中干燥，待漿料干燥后取出粘結在一起的坯體。上述步驟中，為了方便操作及高效率生產，可以在一塊平板上根據泡殼坯體的幾何尺寸加工很多這種夾具工位，如圖6示，等所有工位的泡殼都粘結好以后，整體移入干燥箱中干燥。漿料固化溫度、時間可調，可以常溫晾干，也可加熱烘干。加熱干燥溫度50 80°C，時間為10 30min ;若放置在空氣中進行干燥，時間為100 150min。粘結好的泡殼坯體由于只含有少量的結合劑，經過較短時間的排膠后就可進燒結爐燒結，使陶瓷泡殼達到理論密度，內部晶粒生長為一定尺寸的六方結構，最后成為一個兩件套半透明氧化鋁陶瓷泡殼，泡殼放電腔為橢球型、球型或管型，放電腔的中心部凸出一圈，但不影響整體透光性能，放電腔兩端各有一段毛細管，如圖7所示。以下結合實施例對本發明進行進一步的描述。實施例I、制作一批150W的橢球型兩件套陶瓷泡殼
I、根據要求使用噴霧造粒的高純氧化鋁采用等靜壓的的方法成型一批泡殼坯體。2、配置一批漿料，主要成分為高純氧化鋁粉，添加3%甘油、4. 5%松油醇、2%鄰苯二甲酸二辛酯、1%鄰苯二酸二癸酯、2%環氧樹脂、O. 3%聚酰胺蠟、O. 25%氫化蓖麻油，測試漿料粘度在32000mPaXS，制備好的漿料密封保存在恒溫箱內的轉動臺上勻速轉動。3、將成型好的坯體毛細管朝下，腔體結合圈朝上的方向放入如圖8示的夾具中， 采用薄膜印刷技術在坯體腔體結合圈的表面印刷上一層薄漿料層，測試漿料層厚度約 O. 04mmo
4、將印刷好漿料的坯體取一半從圖8的夾具中轉移到圖6的專用夾具中，剩下的一般坯體一一與轉移到圖6夾具中的坯體通過穿過毛細管的內孔的鋼芯針固定對接起來。5、使用坯體都對接好后空氣中放置IOmin。6、放置時間到后將夾具連同坯體一起轉移到干燥箱中干燥，溫度設定在65°C，時間20min，干燥后取出放置等待熱處理和高溫燒結。7、按以上方法制備一批粘結好的坯體后，將這些粘結好的一批集中放進空氣爐中 420°C保溫2. 5小時排除坯體中較少的結合劑后再進氫氣爐中1800°C高溫燒結，使粘結好的泡殼達到成瓷的理論密度，成為半透明狀的兩件套結構的陶瓷泡殼，放電腔為橢球型，放電腔的中心部凸出一圈，但不影響整體透光性能，放電腔兩端各有一段毛細管。
權利要求
1.一種兩件套陶瓷泡殼的制作方法，其特征在于，包括以下步驟a、成型一對形狀相同的陶瓷泡殼坯體，坯體由毛細管(I)及腔體(2)組成；b、在腔體的結合面成型一圈結合圈(3)；C、在待對接泡殼坯體的結合圈表面印刷一層用于粘結的薄層漿料；d、通過夾具將兩泡殼坯體進行定位，使結合圈表面的漿料粘結在一起；e、將連接的泡殼進行干燥，待漿料干燥后取出粘結在一起的坯體；最后成型為兩件套陶瓷泡殼。
2.根據權利要求I所述的兩件套陶瓷泡殼的制作方法，其特征在于，步驟d中，所述夾具包括直徑比毛細管內徑細的鋼針(4)和與陶瓷坯體弧面耦合的底座(5);將印刷好漿料的一個坯體的毛細管朝下，固定在設計好的夾具中，再取另外一個印有漿料的坯體的腔體朝下插入鋼針中，靠穿過毛細管內孔的鋼針將兩個坯體準確定位，并在泡殼坯體自身重力或外力下壓下使結合圈表面的衆料粘結在一起。
3.根據權利要求I所述的兩件套陶瓷泡殼的制作方法，其特征在于，步驟b中，所述結合圈(3)外凸部分的高度為O. 5 I. 0mm。
4.根據權利要求I所述的兩件套陶瓷泡殼的制作方法，其特征在于，步驟c中，采用薄膜印刷或移印技術在待對接的泡殼坯體的結合圈表面印刷一層用于粘結的薄層漿料，漿料厚度為O. 03 O. 05_。
5.根據權利要求I所述的兩件套陶瓷泡殼的制作方法，其特征在于，步驟c中，薄層漿料與泡殼坯體主要成分均為氧化鋁粉末，還添加2 5%甘油、3飛％松油醇、廣4%鄰苯二甲酸二辛酯、O. 5 2%鄰苯二酸二癸酯、I 3%環氧樹脂、O. Γ0. 5%聚酰胺蠟及O. Γ0. 5%氫化蓖麻油，并采用漿料制備技術制備成滿足薄膜印刷需要的粘度3000(T40000mPaXS的漿料。
6.根據權利要求I所述的兩件套陶瓷泡殼的制作方法，其特征在于，步驟e中，加熱干燥溫度50 80°C，時間為10 30min ;或放置在空氣中進行干燥，時間為100 150min。
7.根據權利要求I所述的兩件套陶瓷泡殼的制作方法，其特征在于，步驟a中，泡殼坯體通過干壓或等靜壓成型。
8.—種兩件套陶瓷泡殼，包括兩腔體(2)及分別設于腔體(2)末端上的毛細管(1)，其特征在于，兩腔體(2)的結合面上均設有結合圈(3)，且結合圈(3)設有薄層漿料，兩腔體通過薄層衆料粘結在一起。
9.根據權利要求8所述的兩件套陶瓷泡殼，其特征在于，所述結合圈(3)外凸部分的高度為O. 5 I. 0mm。
10.根據權利要求8所述的兩件套陶瓷泡殼，其特征在于，所述薄層漿料厚度為O.03 O.05mmo
11.根據權利要求8所述的兩件套陶瓷泡殼，其特征在于，所述腔體(2)為半橢球型、半球型或半管型。
全文摘要
本發明屬于電光源材料制備技術領域，尤其涉及一種兩件套陶瓷泡殼及其制作方法，所述方法包括以下步驟a、成型一對形狀相同的陶瓷泡殼坯體，坯體由毛細管(1)及腔體(2)組成；b、在腔體的結合面成型一圈結合圈(3)；c、在待對接泡殼坯體的結合圈表面印刷一層用于粘結的薄層漿料；d、通過夾具將兩泡殼坯體進行定位，使結合圈表面的漿料粘結在一起；e、將連接的泡殼進行干燥，待漿料干燥后取出粘結在一起的坯體；經過高溫燒結，最后成型為兩件套結構陶瓷泡殼。本發明具備工藝簡單，對接方式可靠，坯體對接外觀無變形、錯位，泡殼高溫燒結后不影響整體透明率等優點。
文檔編號C04B35/622GK102584183SQ201210021529
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月31日 優先權日2012年1月31日
發明者楊潮平 申請人:潮州市朝皓電光源有限公司