Приготовление керамического шликера Состав керамического шликера
Заготовкой для изготовления многослойного керамического основания служит пленка, полученная из шликера обычным литьем.
Керамический шликер (густая тестообразная масса из смеси тонкоразмолотых исходных материалов) для изготовления пленки должен состоять в основном из трех компонентов:
минеральной части, которая после обжига образует керамическое тело;
связки, которая после изготовления пленки удерживает частицы минеральной части;
растворителя, который, растворяя связку, способствует равномерному распределению минеральных частиц в объеме связки.
Кроме того, в зависимости от способа получения пленки в состав шликера вводят дополнительные компоненты. Например, в случае получения пленки методом литья необходим пластификатор. Он обеспечивает пленке эластичность после удаления из нее растворителя, который удаляется в период сушки пленки.
Для улучшения гомогенности системы "твердое тело - жидкость" в состав шликера вводят поверхностно-активное вещество (ПАВ).
Минеральная составляющая
Минеральная часть шликера состоит из керамического материала марки ВК94-1, который (согласно ГОСТу 11.027.018-76) содержит: AL2O3 - 94,4 %; SiO2 - 2,8 %; MnO2 - 2,3%; Cr2O3 - 0,5%.
Связка
В качестве связующих компонентов используют ацетат целлюлозы, полиакрилат, полиметилметакрилат, поливинилбутираль, акрилин "Б" и др.
При нормальных условиях поливинилбутираль представляет собой твердое тело. Перед употреблением его растворяют в растворителе.
Раствор поливинилбутираля является основным компонентом органической смеси, придает керамической ленте эластичность и способность к термопрессованию.
Растворители
В качестве растворителей обычно применяются спирты. Чаще других используют этиловый спирт (ГОСТ 17299-78), который хорошо растворяет поливинилбутираль и другие органические добавки и способствует лучшей смачиваемости связки и ПАВ частиц минеральной части шликера.
Помимо этилового спирта одновременно в керамический шликер вводят и трихлорэтилен (ГОСТ 9976-70). Он выполняет роль разбавителя уже готового раствора поливинилбутираля в спирте.
Следует помнить, что трихлорэтилен токсичен, с наркотическим действием, в воздухе - 10 мг/м3
Это бесцветная, легколетучая, трудногорючая жидкость.
Пластификаторы
Для обеспечения пластичности и эластичности керамической пленки в органическую часть шликера вводится пластификатор. При этом материал пластификатора должен хорошо сочетаться с другими органическими компонентами, т.е. образовывать с ними устойчивые композиции и обладать малой летучестью в системе "поливинилбутираль-пластификатор".
Обычно в качестве пластификатора используют дибутилфталат марки " Ч " (ГОСТ 2192-67), представляющий собой при комнатной температуре бесцветную маслянистую жидкость.
Можно
применять также и марку "технический"
(ГОСТ 8728-77 Е). Эти марки дибутилфталата
обладают малой летучестью и высокими
пластифицирующими свойствами, сцепление
отлитой пленки с лентой - носителем.
Рис. 2. Схема процесса изготовления керамических корпусов кристаллодержателей.
Поверхностно-активное вещество (пав)
Назначение ПАВ состоит в удержании диспергированных частиц во взвешенном состоянии, при этом увеличивается стабильность суспензии шликера. После удаления растворителя ПАВ способно увеличивать адгезию связки и минеральных частиц, чем может значительно уменьшить пористость керамической пленки.
В качестве ПАВ используют полиоксиэтилен - алкиламид, получаемый из амидов и выпускаемый под торговой маркой " Синтамид - 5 " (ТУ 6-02-640-71 ). Т. к. " Синтамид-5 " содержит до 7 % воды, то его введение в шликер осуществляют в виде спиртового раствора. Этиловый спирт при этом выступает в роли растворителя ПАВ и локализатора воды, хорошее смачивание ПАВ частиц минеральной части.