【正文】 量后 、 經(jīng)混磨 、 干燥 、 加粘合劑 、 造粒制成符合成型工藝所要求的粉料 。 （ 精度 、 量程 ） 稱量應(yīng)迅速 、 準(zhǔn)確 ， 并作好記錄 ， 要有監(jiān)督和檢查 。一般應(yīng)在 110℃ 干燥 4h以上 。 原料 Pb3O4 MgCO3 TiO2 Bi2O3 Nb2O5 重量 重量百分比 % 第五章 電子陶瓷制備工藝原理 (5) 配置 500g配料時(shí)所需各種原料的重量： )(%)(%)(%)(%)(%52322343gONbgOBigT i OgM g C OgOPb???????????????第五章 電子陶瓷制備工藝原理 配料計(jì)算 雖然比較簡(jiǎn)單 ， 但 應(yīng)仔細(xì) ， 保證計(jì)算的準(zhǔn)確 。 31312132?原料 Pb3O4 MgCO3 TiO2 Bi2O3 Nb2O5 摩爾比 (1+)? 3131 2132 ?第五章 電子陶瓷制備工藝原理 (2) 按原料純度進(jìn)行修正：將各原料的摩爾數(shù)比例除以該原料的純度 ， 得到原料的摩爾數(shù)修正值 。試計(jì)算配制 500g時(shí)各種原料所需的重量 。 已知其化學(xué)式為 Pb(Mg1/3Nb2/3)O3++ 。第五章 電子陶瓷制備工藝原理 例 1 合成 BaTiO3通常用 BaCO3和 TiO2接下列反應(yīng)進(jìn)行： BaCO3+TiO2=BaTiO3 兩種原料的用量均為 1mol。100%。 設(shè)原料的摩爾數(shù)為 X X X3… ， 原料的分子量 （ 或以克為單位的摩爾質(zhì)量 ） 為 M MM3… ， 則原料重量為 : 第五章 電子陶瓷制備工藝原理 原料的重量百分比即為 : iii MXWMXWMXW ?????? 。 第五章 電子陶瓷制備工藝原理 167。 第五章 電子陶瓷制備工藝原理 隨著高技術(shù)的發(fā)展 ， 對(duì)電子陶瓷的性能提出越來(lái)越高的要求 因此 ， 在電子陶瓷的生產(chǎn)中 ， 越來(lái)越多地使用高純度 、 高細(xì)度化學(xué)試劑為原料 ， 有的還是納米級(jí)試劑 。 不合格的原料 ， 根本做不出所需性能的材料 。 化工原料 大多為金屬和非金屬氧化物 、 碳酸鹽等 ， 是電子陶瓷生產(chǎn)中最常用的原料 ，其純度和物理特性可控制 。 第五章 電子陶瓷制備工藝原理 非可塑性原料 又稱脊性物質(zhì)或骨料 ， 在坯體中起骨架作用 。 常用的有 黏土 、 膨潤(rùn)土 等黏土類礦物 。 第五章 電子陶瓷制備工藝原理 天然原料分為可塑性原料和非可塑性原料 。 第五章 電子陶瓷制備工藝原理 電子陶瓷制備工藝流程圖： 成型 排膠 燒結(jié) 機(jī)械加工 表面金屬化 性能測(cè)試 粉料加工 配料計(jì)算 原料準(zhǔn)備 第五章 電子陶瓷制備工藝原理 167。 作 業(yè) 選 講 2022年 4月 15日 BiFeO3PbTiO3相圖 PbTiO3 BiFeO3 Mole % PbTiO3 60% 840℃ 490℃ rhombohedral tetragonal PE 20% 40% 80% BFPT相圖文獻(xiàn) , , , and , State 6, 375， 1964 , , , , ,3313， 2022 , , , , , .,Part1， 45,7315， 2022 ， , ,5188， 2022 KNbO3NaNbO3 binary phase diagram LiNbO3 Sinterability of the ternary system 100 200 300 400 500 LiNbO3 Approx. 300~400 LiNbO3 40 30 35 25 30 35 40 25 25 30 35 20 20 15 30 第五章 電子陶瓷制備工藝原理 第五章 電子陶瓷制備工藝原理 電子陶瓷的制備過(guò)程大致可分為原料準(zhǔn)備 、 配料計(jì)算 、 粉料加工 、 成型 、 排膠 、燒結(jié) 、 機(jī)械加工 、 表面金屬化 等基本工序 。 本章主要介紹有關(guān)工序的基本原理 。 原料準(zhǔn)備 電子陶瓷用的原料有 天然原料 和 化工原料 天然原料含雜質(zhì)較多 ， 但價(jià)格便宜 ， 因此只要產(chǎn)品性能符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和使用要求 ，生產(chǎn)中往往挑選和使用純度盡可能高的天然原料 ， 以降低生產(chǎn)成本 。 可塑性原料 是指加工后具有一定塑性 、 有利于成型工藝 、 經(jīng)適當(dāng)溫度煅燒后能獲得堅(jiān)硬而又保持原狀的物體 。 這類原料在高溫下往往形成一定量礦物組成的熔體 ， 或起到降低燒成溫度的作用 。 天然原料 在加工前需經(jīng)人工揀選和淘洗 ，盡量去掉有害雜質(zhì) 。 第五章 電子陶瓷制備工藝原理 適當(dāng)原料的選取擇根據(jù)是從電子陶瓷的性能要求 、 所使用的生產(chǎn)工藝及設(shè)備 ， 以及經(jīng)濟(jì)性來(lái)考慮的 。 我國(guó) PTC材料的性能 ， 在 20世紀(jì) 80年代初期 ，性能改進(jìn)不大 ， 其原因和當(dāng)時(shí)生產(chǎn)的鈦白粉（ TiO2） 不能滿足要求有關(guān) 。 各種常用的電子陶瓷原料 ， 如黏土 、 滑石 、 石英 、 氧化鋁 、 二氧化鈦等的具體要求 ， 請(qǐng)參閱書(shū)稿有關(guān)內(nèi)容 。 配料計(jì)算 電子陶瓷研究和生產(chǎn)中的配料計(jì)算 ， 主要是根據(jù)欲合成的化合物的化學(xué)分子式計(jì)算原料配比 ， 如 合 成 BaTiO3 、 PbTiO3 、(Pb,La)(Zr,Ti)O2等 。 222111%100%。1002211?????????????iiiiiiiiWWgWWgWWg第五章 電子陶瓷制備工藝原理 上述計(jì)算是假設(shè)原料純度為 100%， 若考慮實(shí)際原料的純度 P， 則實(shí)際原料的重量應(yīng)為 : PWWii?39。 BaCO3的分子量 W1=, TiO2的分子量 W2=， 則原料的重量百分比為 )(%71%100])([31 B aCOg ????)(%29%100])([22 T i Og ????第五章 電子陶瓷制備工藝原理 例 2 以鈮鎂酸鉛為主晶相的低溫?zé)Y(jié)獨(dú)石電容器瓷料的配方計(jì)算 。此外 ， 鎂含量要過(guò)量 20%， 所用原料純度為：鉛丹含 Pb3O4 98%；三氧化二鉍含Bi2O3 98%；五氧化二鈮含 Nb2O5 %。 計(jì)算步驟如下： 第五章 電子陶瓷制備工藝原理 (1) 計(jì)算各原料的摩爾數(shù)比例：由配方可知各原料的摩爾數(shù)比例 。 原料 Pb3O4 MgCO3 TiO2 Bi2O3 Nb2O5 摩爾比 (1+4) 原料 Pb3O4 MgCO3 TiO2 Bi2O3 Nb2O5 摩爾比 01429 第五章 電子陶瓷制備工藝原理 (3) 計(jì)算各原料的重量： 因?yàn)?MgO 要過(guò)量 20% ， 故總重量W=+(1+20%) ++ + = g 原料 Pb3O4 MgCO3 TiO2 Bi2O3 Nb2O5 分子量 重量 第五章 電子陶瓷制備工藝原理 (4) 計(jì)算重量百分比 :：重量百分比等于各原料的重量除以總重量 。 原料在稱量前需充分干燥 ， 除去吸附的水分 。 根據(jù)原料的量和制備精度要求 ， 合理選用天平和其他稱量工具 。 第五章 電子陶瓷制備工藝原理 167。 原料稱量前 ， 大部分要干燥處理 、 過(guò)篩 ， 有些則需要預(yù)合成 、 煅燒等 ， 以便形成符合要求的化學(xué)組成或晶體結(jié)構(gòu) 。 原料的煅燒 天然礦物原料和化工原料中 ， 很多原料是同質(zhì)多晶體 。 例如 ， 工業(yè)氧化鋁 、 二氧化鈦和石英等是具有多種晶型的常用原料 。.SiO2 ） 和游離的SiO2。SiO3有幾種結(jié)晶狀態(tài) ， 相互轉(zhuǎn)變時(shí)伴有體積效應(yīng) 。 第五章 電子陶瓷制備工藝原理 原料中的這種多晶轉(zhuǎn)變將導(dǎo)致體積變化 ，對(duì)燒成有不利的影響 。 解決這類問(wèn)題 ， 就必須 煅燒原料 。 改變礦物結(jié)構(gòu) ， 改善工藝性能 ， 減少制品最終燒結(jié)時(shí)的收縮率 。 第五章 電子陶瓷制備工藝原理 167。 目前 ， 我國(guó)生產(chǎn)這些中間原料的工廠較少 ， 需要自己合成 ， 然后配料 。 第五章 電子陶瓷制備工藝原理 合成過(guò)程大多是固相反應(yīng) 。 合成過(guò)程也可在液相和氣相下進(jìn)行 ， 并可形成超細(xì) 、 高純 、 高活性的粉體 。 溫度太低 ， 反應(yīng)不充分 ， 主晶相質(zhì)量不好； 溫度太高 ， 燒塊變硬 ， 不易粉碎 ， 活性降低 ，使燒成溫度升高和變窄 。 合