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化学工程

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简述被银法的工艺过程。

正确答案: 1、瓷件的预处理
陶瓷件金属化之前必需预先进行净化处理。清洗的方法很多,通常可用70-80℃的热肥皂水浸洗,再用清水冲洗。也可以用合成洗涤剂超声波振动清洗。小量生产时可用酒精浸洗或蒸馏水煮洗,洗后在100-110℃烘箱中烘干。当对银层的质量要求较高时,可放在电炉中煅烧到500-600℃,烧去瓷坯表面的各种有机污秽。对于独石电容,则可在轧膜、冲片后直接被银。
2、银浆的配制
银浆的种类很多,按照所用含银原料的不同,可分为碳酸银浆、氧化银浆及分子银浆。按照用途的不同,可分为电容器银浆、装置瓷银浆及滤波器银浆等。
3、涂敷
涂银的方法很多,有手工、机械、浸涂、喷涂或丝网印刷等。涂敷前要将银浆搅拌均匀,必要时可加入适量溶剂以调节银浆的稀稠。由于一次被银,银层的厚度只有2.5-3微米,并且难以均匀一致,甚至会产生局部缺银的现象,因此生产上有时采用二被一烧、二被二烧和三被三烧等方法。一般二次被银可得厚度达10微米的银层。对那些只能一次被银的地方,如独石电容进行丝网印刷时,可以采用分子银浆以增加银层厚度。
4、烧银
烧银前要在60℃的烘箱内将银层烘干,使部分熔剂徐徐挥发,以免烧银时银层起鳞皮。烧银设备可用箱式电炉或小型电热隧道窑。银的烧渗过程可分为四个阶段。
第一阶段由室温至350℃,主要是烧除银浆中的粘合剂。熔剂最早挥发,200℃左右树脂开始熔化,使银膏均匀地覆盖在瓷件表面。温度继续升高,所有的粘合剂碳化分解,全部烧除干净。这一阶段因有大量气体产生,要注意通风排气,并且升温速度每小时最好不超过150-200℃,以免银层起泡或开裂。
第二阶段由350℃至500℃,该阶段的升温速度可稍快,但因仍有气体逸出,也应适当控制。
第三阶段由500℃到最高烧渗温度,碳酸银及氧化银分解还原为金属银。
第四阶段为冷却阶段。从缩短周期及获得结晶细密的优质银层来看,冷却速度越快越好。但降温过快要防止陶瓷件开裂,因此降温速度要根据瓷件的大小及形状等因素来决定,一般每小时不要超过350-400℃。烧银的整个过程都要求保持氧化气氛。因为碳酸银及氧化银的分解是可逆过程,如不及时把二氧化碳排出,银层会还原不足,增大了银层的电阻和损耗,同时也降低银层与瓷件表面的结合强度。对于含钛陶瓷,当在500-600℃的还原气氛下,Ti02会还原成低价的半导体氧化物,使瓷件的电气性能大大恶化。除烧渗银作电极外,对于高可靠性元件,有时还要求烧渗其他贵金属,如金、铂、钯等。方法类似被银,只是烧渗温度可以提高。
答案解析:
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