陶瓷基板裂片原因分析
陶瓷烧结开裂原因分析
![陶瓷烧结开裂原因分析](https://img.taocdn.com/s3/m/5f01fea54128915f804d2b160b4e767f5acf80f2.png)
陶瓷烧结开裂原因分析陶瓷烧结就像一场神奇的魔法,把一堆泥土变成精美的器物。
可有时候,这魔法会出岔子,陶瓷烧结的时候会开裂,就像好好的美梦突然破碎了一样,这是为啥呢?咱先从原料说起。
要是原料里有杂质,就好比做饭的时候米里混进了沙子。
这些杂质在烧结的时候可不安分,它们跟陶瓷里正常的成分就合不来。
当温度升高开始烧结的时候,正常的成分在那儿规规矩矩地变化,杂质却在旁边捣乱。
就像一群人在整齐地排队,突然来了几个捣蛋鬼,把队伍都弄乱了。
这样就容易产生内部的应力,应力大到一定程度,陶瓷就像脆弱的蛋壳一样,“咔嚓”一下就开裂了。
再说说烧结的速度。
这就像跑步一样,得有个合适的节奏。
如果烧结速度太快,陶瓷内部的变化跟不上外面的节奏。
打个比方,就好像给一个小娃娃穿衣服,你一下子就想把所有衣服都套上去,娃娃肯定受不了。
陶瓷也是,外面都烧结好了,里面还没反应过来呢,这内外的差异就会产生应力,这应力就像是一双无情的大手,把陶瓷生生撕开,导致开裂。
温度也是个关键因素。
温度不均匀就像冬天里,你在一个房间里,一边是暖炉烤着,一边却吹着冷风。
陶瓷在烧结的时候,如果有的地方温度高,有的地方温度低,热胀冷缩的程度就不一样。
就像一块木板,一边膨胀得大,一边膨胀得小,那木板肯定就弯曲变形甚至断开了。
陶瓷也是这个道理,温度不均匀会让它内部结构错乱,然后就开裂了。
还有啊,坯体的形状也会影响。
要是坯体的形状很复杂,就像一个有着很多弯弯绕绕的迷宫。
在烧结的时候,不同部位的受力情况就很复杂。
就像在迷宫里走路,有的地方宽敞好走,有的地方狭窄难行。
那些复杂形状的薄弱部位就容易承受不住应力的折磨,然后就开裂了。
这就好比是一座设计奇特的桥,有些特别的结构部分在重压之下就容易先坏掉。
另外,陶瓷的干燥过程也不容忽视。
如果干燥不均匀,有的地方干得快,有的地方干得慢。
这就像一块湿布,你一半用力拧干了,另一半还是湿哒哒的。
干燥不均匀会让坯体内部产生不均匀的收缩,就像拔河比赛一样,两边力量不均衡,最后就把坯体拉裂了。
陶瓷技术问题总结
![陶瓷技术问题总结](https://img.taocdn.com/s3/m/ed032965b5daa58da0116c175f0e7cd18425183b.png)
陶瓷技术问题总结引言陶瓷是一种古老而又重要的材料,其在各个领域都有广泛的应用。
然而,在陶瓷制造过程中常常会遇到一些技术问题,如开裂、气泡等,这些问题影响着陶瓷制品的品质和性能。
本文将对一些常见的陶瓷技术问题进行总结和分析,并提出相应的解决办法。
开裂问题问题描述陶瓷制品在制造过程中常常会出现开裂现象,严重影响了陶瓷制品的品质和使用寿命。
分析与解决办法开裂问题的产生主要有以下几个原因:1.温度不均匀:陶瓷制品在烧结过程中,温度分布不均匀会导致局部热胀冷缩不一致,从而引起开裂。
解决方法是优化烧结工艺,提高温度均匀性。
2.成分配比不当:陶瓷材料的成分配比不当会导致结构不稳定,易产生裂纹。
解决方法是优化材料配方,调整成分比例。
3.制备工艺不当:陶瓷的成型、干燥、烧结等工艺参数选择不当也会导致开裂。
解决方法是优化工艺参数,控制制备过程中的温度、湿度等因素。
气泡问题问题描述气泡是陶瓷制品中另一个常见的问题,会降低陶瓷制品的强度和密实度。
分析与解决办法气泡问题的产生主要有以下几个原因:1.原料问题:陶瓷原料中含有杂质和水分,会在制备过程中产生气泡。
解决方法是选择纯净的原料,进行干燥处理。
2.工艺问题:陶瓷制品在成型和烧结过程中,控制不当会导致气泡问题。
解决方法是优化成型工艺,提高烧结温度和时间。
3.设备问题:陶瓷制品的成型设备和烧结设备如果存在问题,也会导致气泡问题。
解决方法是修复或更换设备。
其他问题除了开裂和气泡问题,陶瓷技术还会遇到其他一些问题,如强度不足、颜色不均匀等。
这些问题的产生通常与原料、工艺和设备等方面有关。
解决这些问题的方法包括优化材料配方、调整工艺参数和改进设备等。
总结陶瓷技术问题是制造陶瓷制品过程中不可避免的挑战。
本文通过对开裂、气泡等问题进行分析和总结,给出了相应的解决办法。
合理的材料配方、优化的工艺参数和良好的设备是解决这些问题的关键。
通过不断优化和改进,我们可以生产出更加优质的陶瓷制品,满足市场需求。
陶瓷基板使用注意事项
![陶瓷基板使用注意事项](https://img.taocdn.com/s3/m/47e08f53312b3169a451a446.png)
基板使用时的注意事项说明一、陶瓷基板的特点基板材料:硬度高、强度高,绝缘性好,但是韧性较差,当急冷急热时易出现由于热应力造成的裂纹。
同一般脆性材料类似,陶瓷基板对于压应力的承受能力远远大于其承受拉应力的能力。
因此,生产中避免对陶瓷基板施加拉应力是防止基板碎裂的一个重要方面。
切割加工难度大,因此一般采用圆刀或者激光进行加工。
目前的陶瓷基板加工一般采用激光加工较多,激光加工时切孔时可采用脉冲激光或者连续激光,而划线时一般采用脉冲激光,以减少激光局部加热对陶瓷基板的热冲击。
而由于划线是在陶瓷表面通过激光烧灼出连续密集排列的点状凹坑而形成线条,以方便封装后分成独立的小单元。
基板使用时的注意事项说明二、陶瓷基板特点电路材料:采用银浆烧结而成,银浆一般组成为银粉、玻璃粉及有机溶剂,其中银粉含量约80%以上,玻璃粉含量一般不超过2%,其余为有机溶剂。
银浆通过丝网印刷工艺在陶瓷基板表面形成电路,通过烧结排出银浆中的有机成分,同时玻璃及银粉软化,将银粘接在陶瓷板上形成电路。
由于基板在加工过程中经过850~900摄氏度的高温进行烧结,其中的有机成分在烧结过程中全部分解,所形成的的电路上只留有无法分解排出的银单质及少量玻璃,其中玻璃主要起到将银粘接在陶瓷基板上的目的。
银单质稳定性较差,极易受到空气中S元素等与银容易发生反应的元素的影响而变色。
基板使用时的注意事项说明三、陶瓷基板使用的注意事项1、焊线:在进行焊线时一般需要进行加热,而陶瓷基板由于已经经过激光划线、切割,基板上已经存在缺陷,因此在受到热冲击时,基板上的划线、切割等地方就成为薄弱点,当热应力大于基板薄弱点的强度时,就会出现基板的破损现象。
应对措施:在基板进行焊线的过程中,需要对基板进行预热,使其从室温到进行焊线加工的过程中,温度得到较为均匀的升高,避免由于温差过大形成较大的热应力。
一般根据焊线的实际温度、环境公益及焊线工艺条件确定陶瓷基板温度的升温条件,通过测量基板在不同阶段的表面温度,确定相应的公艺参数。
卫生陶瓷开裂缺陷的种类、成因和克服方法
![卫生陶瓷开裂缺陷的种类、成因和克服方法](https://img.taocdn.com/s3/m/001af398bceb19e8b8f6baee.png)
第一部分卫生陶瓷开裂缺陷的种类、成因和克服方法卫生瓷开裂缺陷,在产品质量中是一种常见质量缺陷,各厂情况不一,按其比例一般占10%左右,多者则占20-30%,因此直接影响产品质量的提高。
根据原料、成型、烧成三道工序开裂缺陷的初步分析归纳为27种常见开裂缺陷。
一、原料工序因加工等项原因造成开裂、以及特征、成因和克服方法1、原料工序裂原料工序裂主要指从原料选料洗料,入磨制整个过程中,原料本身含有杂质,又洗、洗不净,因而制泥后,所含有杂质颗粒,在成型工序注入模型成坯,有时在湿坯阶段开裂,有时在坯体干燥收缩阶段开裂,有时又在产品烤烧过程开裂,这几个阶段的开裂究其原因是属于原料工序所造成,因此统称为原料工序裂。
1)原料工序裂的特征:主要是产品经过烤烧后,在某一部位的表面隆起,无规则,在隆起部位开裂。
2)原料工序裂的原因分析:这种开裂主要原因是杂质在遇到高温烧成时,坯体内杂质发生化学变化,不能有效地同坯体和釉面而结合,因此造成开裂。
3)克服方法:a)应该讲究原料质量,要有原料进厂的质量验收制度,不合格原料不允许入厂,更不允许流入下道工序;b)对所使用的原料要进行精选,无论是软质料,还是硬质料,都要经过人工手选,剔除杂质,然后投入使用;c)原料存放要讲究工艺卫生,存料处要干净,不能有木柴、草木、石膏、脏土等物混掺,应该做到按料种不同分类存放;d)运输原料的车辆,制泥的设备要保持清洁,防止杂质混入。
4)各种杂质对产品质量的影响:原料中含氧化铁较多的杂质,使用产品表面灰暗,如沙土,各种原料中的黄色、红色表层和成块原料,这种杂质直接影响外观质量,其颗粒容易导致开裂。
有机物质如煤屑、草木屑、石膏粉成块,容易增加坯体收缩、形成隆起部位、造成开裂等。
易熔性物质如石灰石、白云石、莹石等杂质,可使坯体剧烈降低烧成温度,使烧成范围变窄,也容易导致坯体开裂。
2、泥浆性能不稳定使坯体开裂这种反映在成型工序坯体上的开裂,主要由于坯体收缩不均匀,是由于泥浆性能的不稳定所致,因而导致坯体各部位多裂。
石英陶瓷制品裂纹产生的原因分析及控制方法
![石英陶瓷制品裂纹产生的原因分析及控制方法](https://img.taocdn.com/s3/m/5f567a63f242336c1eb95e8b.png)
要 因素 。
石英料浆 具有触变性较 大 , 悬 浮性差 、 易沉淀等 特
点, 采用泥浆浇注成型方法生 产的石英 陶瓷制 品 , 容易
产生颗粒分布的不均匀 、 壁厚方向分层等缺陷; 又因其 含水量 高 , 干燥 过程 中容易使 制 品产 生微裂 纹 、 隐裂 、
上 海 建 树
石英陶瓷制品裂纹产生的 原 因分析及 控制 方法
上海玻璃钢研究院有 限公 司 胡 伟
石英 陶瓷制 品是 以石英玻璃为原料 ,采用 泥浆浇 注法成型 , 经过干燥 、 烧结等工序制作而成… 。石英陶瓷 制 品保持 了石英玻璃 的耐 高温热冲击 和低 的热膨 胀系 数、 低的热导率等优 良特性 , 而且还具有石英玻璃所 没
质量 , 提高制 品成 品率的重要 因素 。
陶瓷材料在受力和环境因素( 或二者联合 ) 作用下 会产生微观裂纹 , 随着作用力的变化 , 微裂纹不断扩展 , 最终导致制品开裂1 6 1 。 裂纹按照其形成的原因可分为以
下几种类型 : 加载 时形成 的裂 纹 ; 交变载荷下 的疲劳裂 纹; 应力和温度联合作用 下的蠕变裂纹 ; 应力 和化学介 质联合作用下 的应力腐 蚀裂纹 ;化学成份不 均匀产生
因此 , 控 制烧结 制度 , 既满 足性能 的要求 , 又 保证制 品 不 产生大量的 d一 方 石英 ,是提高石 英 陶瓷制 品成品 率 的关键 。石英 陶瓷制 品在 1 0 5 0 o C 时, p一方石英 会
温差 引起 的热应力将是永 久应力 ,制品在冷却过 程中 或后续工序 中会 因无法承受外力作用而开裂。
起裂纹 的原 因, 旨在有效抑制 裂纹的形核诱导 因素 , 消 除裂纹 的扩展条件 , 控制制 品的质量 , 提高产 品的成 品 率, 拓宽石英 陶瓷材料 的工程化应用领域 , 是 很有现实
陶瓷材料磨削裂纹成因分析
![陶瓷材料磨削裂纹成因分析](https://img.taocdn.com/s3/m/92462feb710abb68a98271fe910ef12d2af9a90d.png)
万方数据第5期周志雄等:陶瓷材料磨削裂纹成因分析一109一区时,作用其上的载荷也逐渐减少,在这个显微塑变及其产生的残余应力的作用下,沿径向裂纹的横向出现横向裂纹,并延伸至材料表面形成裂纹区的断裂从基本剥落【2]。
2.3疲劳裂纹的扩展动力对于弹塑性陶瓷材料而言,疲劳裂纹的扩展不是一个连续过程,而是一个钝化启裂与稳定扩展交替进行的过程。
疲劳裂纹的扩展,实际上是裂尖局部区域即断裂过程区内材料的不断分离。
因此,它首先必须满足切断裂尖原子或分子结合的条件,另外,裂纹的稳定扩展除受裂尖前缘局部条件控制外,还受裂尖前端耗散区能流的全局状态控制。
随着裂纹的扩展,一些输入能量转变成储存在弹性卸载区内的残余应力能;一些因发热和材料的再组织而被耗散;其余则转变为材料的表面能。
2.4磨削热裂纹的扩展动力由于陶瓷的散热能力差,即使磨削时使用冷却液进行冷却;磨削区的显微塑变和摩擦会在磨削表面引起很高的磨削温度。
由此在表面产生的热压应力为毋,,且有毋,=竺{掣。
当这p部分热影响区的表面冷却,不可恢复的表面塑性变形将产生残余拉应力∞r,以rm盯sr如果达到材料的断裂极限,磨削表面就产生热裂纹。
该微裂纹与磨痕方向没有确定的取向关系。
裂纹的主要形式有:表面尺寸较小,向次表面延伸较深的压痕效应;表面尺寸较大的细长网状热裂纹;沿晶粒扩展的晶界间隙裂纹;不连续显微塑变裂纹。
3实验结果及分析王西彬等在常用磨削用量条件下得到以下SEM观测结果【4】:3.12Y—PSz的磨削热裂纹(如图2)部分稳定相变增韧z曲:陶瓷2Y—PSZ的晶粒细小,含有较高的亚稳态四方相t’(c+£’含量达45%),具有良好的增韧效果,在实验陶瓷中断裂韧性‰值较大,强度盯s较高,磨削表面平整光滑,为典型的显微塑变磨削特征。
没有发现明显的径向裂纹和不连续显微塑变裂纹。
当磨削速度提高到30m/s时。
磨削温度升高,在光整的磨痕周围会出现如图所示的裂纹,是一种典型的磨削热裂纹。
陶瓷烧制中常见的开裂问题分析与解决办法
![陶瓷烧制中常见的开裂问题分析与解决办法](https://img.taocdn.com/s3/m/b187cec4f605cc1755270722192e453610665bc0.png)
陶瓷烧制中常见的开裂问题分析与解决办法陶瓷是一种古老而美丽的艺术形式,它的烧制过程需要经历多个环节,其中常见的问题之一就是开裂。
开裂问题可能会导致作品的破损,影响其美观度和实用性。
本文将分析陶瓷烧制中常见的开裂问题,并提供一些解决办法。
一、原料选择与制备陶瓷的原料是烧制过程中开裂问题的重要因素之一。
不同原料的热胀冷缩系数不同,可能会导致烧制后的陶瓷产生内部应力,从而引起开裂。
因此,选择合适的原料非常重要。
解决办法:1. 选择具有相似热胀冷缩系数的原料,以减少内部应力的产生。
2. 对原料进行细致的制备工作,确保其均匀混合,避免出现局部成分不均匀的情况。
二、造型与干燥陶瓷制作中的造型和干燥过程也容易引起开裂问题。
在造型过程中,如果陶瓷制品的厚度不均匀,或者存在内部空洞,都可能导致烧制后的开裂。
而在干燥过程中,过快的干燥速度会使陶瓷产生较大的收缩应力,从而引起开裂。
解决办法:1. 在造型过程中,注意控制陶瓷制品的厚度均匀性,避免内部空洞的产生。
2. 在干燥过程中,采取适当的措施,如慢慢增加干燥温度、增加通风量等,以减少陶瓷的收缩应力。
三、烧制过程烧制是陶瓷制作中最重要的环节之一,也是容易引起开裂问题的环节。
烧制过程中的温度变化和热胀冷缩都可能导致陶瓷开裂。
解决办法:1. 控制烧制温度的升降速度,避免温度变化过快。
2. 采用适当的烧制曲线,如预烧、缓慢升温、保温等措施,以减少热胀冷缩带来的影响。
四、釉料选择与施釉釉料是陶瓷表面的保护层,也是影响陶瓷开裂的重要因素之一。
不同釉料的热胀冷缩系数不同,可能会导致釉层与陶瓷体之间的应力不匹配,从而引起开裂。
解决办法:1. 选择与陶瓷体相匹配的釉料,以减少应力不匹配带来的问题。
2. 在施釉过程中,采用适当的技术控制釉料的厚度和均匀性,避免釉层过厚或不均匀导致的开裂。
五、冷却与贮存烧制后的陶瓷需要经历冷却过程,如果冷却过快或不均匀,也可能导致开裂。
此外,陶瓷在贮存过程中,如果受到外界的温度变化或机械力的作用,也可能引起开裂。
瓷砖来裂原因分析报告
![瓷砖来裂原因分析报告](https://img.taocdn.com/s3/m/f2c0a93f178884868762caaedd3383c4ba4cb471.png)
瓷砖来裂原因分析报告
分析报告:
瓷砖裂纹的成因是一个常见的问题,可能由多种因素引起。
在分析瓷砖裂纹的原因时,我们需要考虑以下几个方面:
1. 施工问题:不正确的施工技术或施工过程中的错误可能导致瓷砖裂纹。
例如,使用不当的粘合剂或不正确的瓷砖粘结层厚度,没有正确处理基层或使用不当的找平材料,都可能导致瓷砖在使用时出现裂纹。
2. 低质量材料:瓷砖自身的质量问题也可能会导致裂纹。
低质量的瓷砖表面可能不均匀,容易受到外力的影响而发生裂纹。
此外,如果瓷砖的质量不合标准,可能会出现材料内部的隐患,使其易于裂开。
3. 温度变化:瓷砖在温度变化下会膨胀和收缩,如果没有充分考虑到瓷砖的伸缩特性,可能会导致瓷砖开裂。
特别是在户外环境或地下室等处于较极端温度变化的地方,这种问题更加明显。
4. 角度压力:角度处的压力也可能导致瓷砖开裂。
例如,当固定台阶边缘的瓷砖时,如果没有适当的支撑或放置方式,边缘处的受压力可能导致瓷砖开裂。
5. 外力冲击:外力的冲击,如重物撞击、震动或振动,也可能导致瓷砖开裂。
这可能是在使用过程中或在施工过程中发生的
意外情况。
综上所述,瓷砖开裂的原因可能是施工问题、低质量材料、温度变化、角度压力或外力冲击等多种因素的综合结果。
为了避免瓷砖开裂,重要的是采取正确的施工措施,选择高质量的瓷砖材料,并根据不同情况适当考虑伸缩性、压力和外力的影响。
陶瓷爱好者:坯裂的不同类型、产生的原因及解决的方法与步骤
![陶瓷爱好者:坯裂的不同类型、产生的原因及解决的方法与步骤](https://img.taocdn.com/s3/m/52766a3002d8ce2f0066f5335a8102d277a26160.png)
陶瓷爱好者:坯裂的不同类型、产生的原因及解决的方法与步骤一、坯裂的类型:坯裂可分为两大类型:机械性裂和非机械性裂。
在非机械性坯裂中又可分为:原料工艺性裂和干燥裂(包括干燥器裂和窑头段二次干燥裂)。
因而,呈现出比较复杂的特性。
本文着重探讨干燥器裂和窑头段二次干燥裂,特别是研究分析干燥器裂的特点及其解决的基本思路和方法。
二、机械性裂和非机械性裂的差别:一般的情况下,机械性裂的方向性、位置特征比较明显,裂纹较长清晰可见。
机械性裂是由于坯体受到碰撞、振动迫压而引起的。
非机械性裂,其表现的形式可谓林林总总,多种多样,一般来说,方向性不是那么明显,但不少时候,非机械性累,其裂纹的位置亦较多规律,因此,不能简单地认为,只要方向性明显就是机械性裂。
不少时候,往往和容易把机械性裂和非机械性裂混淆起来,使人错判,造成重大的损失!这是必须特别注意的问题。
有些时候,如果坯裂的主要原因是出自于坯料的性能问题,单靠干燥过程去解决,往往是很难取得良好的效果的。
经过充分的调查、研究、对比、分析、证明坯料原因明显,则必须及时调整坯料的工艺配方。
这点也是要注意的。
三、干燥裂的各种类型及其表现特点:1、“左、右边裂”(包括或左或右边裂):干燥器内温度不够时容易发生,特别是水平温差大,干燥器内靠两边的温度低时,发生的机会更多。
但如果干燥器两边热风入口某处进风太猛,产生热冲击,也会造成或左或右边裂。
注意:有时辊棒高低不平,“跳棒”振动也会造成左、右边裂。
2、“前、后边裂”(包括或前或后边裂):干燥器内某些区域升温过急,温度太高往往会造成这类型坯裂。
3、“心裂”:干燥器前段(入口至15~20M左右)温度较低,排湿太快所致(多数情况下如此,但有些坯料却相反,前段温度越高,心裂现象越严重)。
四、干燥过程产生坯裂的基本原因:1、没有充分认识干燥过程的“三个阶段”的特点及对干燥工艺的要求。
2、热风量供应不足,坯体不能获得充分干燥。
3、干燥温度曲线不合理,未能满足此时坯体在干燥过程中对温度曲线的要求。
陶瓷材料的断裂行为与强度分析
![陶瓷材料的断裂行为与强度分析](https://img.taocdn.com/s3/m/a49d994717fc700abb68a98271fe910ef12daebc.png)
陶瓷材料的断裂行为与强度分析近年来,陶瓷材料在工业、家居等领域得到了广泛应用。
然而,陶瓷材料的脆性特性使其容易发生断裂,导致产品的损坏和无法使用。
因此,深入研究陶瓷材料的断裂行为和强度分析具有重要意义。
首先,我们需了解陶瓷材料的断裂行为。
陶瓷材料的断裂行为可以通过应力-应变曲线来揭示。
在材料受力作用下,会先出现线弹性阶段,即应变与应力成正比。
随后,会进入非线性弹性阶段,应变增大但应力增长较为缓慢。
最后,在达到某个应变值后,材料会突然断裂。
断裂前的应变称为断裂应变,而断裂前的应力称为断裂强度。
对于陶瓷材料来说,其断裂行为主要受到两个因素的影响:内在缺陷和外部应力。
内在缺陷是指材料内部的微观缺陷,如裂纹、气泡等。
这些内在缺陷会导致应力集中,从而促使断裂发生。
而外部应力则是指作用在材料上的外界力量,如拉力、压力等。
当外部应力超过材料的抗弯强度时,就会发生断裂。
通过强度分析可以求得陶瓷材料的抗弯强度和抗拉强度等参数。
其中,抗弯强度是指材料在受到弯曲作用时能够承受的最大应力。
抗拉强度则是指材料在受到拉伸作用时能够承受的最大应力。
通过测定这些强度参数,可以评估陶瓷材料的质量和可靠性,并在实际应用中指导产品的设计和使用。
此外,断裂韧性也是评估陶瓷材料性能的重要指标之一。
断裂韧性描述了材料在断裂前的抗拉伸能力,即材料能够吸收多少能量才能破坏。
断裂韧性越高,代表材料越能够抵抗断裂,具有更好的耐用性。
因此,通过对陶瓷材料的断裂韧性进行分析和研究,可以进一步了解其性能特点和适用范围。
然而,陶瓷材料的断裂行为和强度分析也面临一些挑战。
首先,由于陶瓷材料的脆性特性,其断裂过程往往是迅速而突然的,难以进行实时观察和测试。
其次,在实际应用中,陶瓷材料通常处于多种应力的综合作用之下,如拉力、压力、扭力等,这增加了对其断裂行为和强度的分析难度。
因此,研究者们一直在努力寻找更准确的测试方法和分析模型,以进一步提高陶瓷材料的强度分析水平。
MLCC制作过程中分层开裂原因分析
![MLCC制作过程中分层开裂原因分析](https://img.taocdn.com/s3/m/a3c9b78584868762caaed5bb.png)
Document Code: A Article ID: 1001-3474(2011)06-0335-03
电子工艺技术
2011年11月 第32卷第6期
Electronics Process Technology
335
MLCC制作过程中分层开裂原因分析
刘新,李筱瑜,陈长云
(广东风华高新科技股份有限公司, 广东 肇庆 526020)
摘 要:MLCC是经过多层材料堆叠共烧后制成的,在其制作过程中,产生分层是比较严重的质量缺陷之 一,严重影响MLCC在使用过程中的可靠性。对MLCC产生分层的原因进行分析归类,总结出MLCC产生分层的 原因为:制作MLCC内浆与瓷粉TMA(热机械分析)曲线匹配性不佳;MLCC在烧结前存在排胶不良;烧结回火 温度或氧含量高。
0.00 -4.00 -8.00 -12.00
瓷粉
内浆1-5Leabharlann .00内浆3内浆2
-50.00
-50.00
-50.00
-16.00 0
-50.00 200 400 600 800 1000 1200 1400
温度θ /℃
图3 三种不同内浆与NP0材料瓷粉TMA曲线
1.2 排胶效果
选取NP0材料MLCC芯片,采用不同空气排胶工
1 试验结果与讨论 本试验使用气氛烧结炉、HI-SCOPE KH-2700
型三维显微镜、EXATAR600型热机械分析仪和 L0L0P0L-5型磨片机等分别对MLCC芯片的内浆与瓷
卫生陶瓷开裂缺陷的种类成因和克服方法
![卫生陶瓷开裂缺陷的种类成因和克服方法](https://img.taocdn.com/s3/m/05eaadd46aec0975f46527d3240c844769eaa0b8.png)
卫生陶瓷开裂缺陷的种类成因和克服方法卫生陶瓷是一种常用于卫生洁具和浴室装饰的材料,其质量直接关系着人们的生活品质和安全。
然而,卫生陶瓷在生产和使用过程中,常常会出现开裂缺陷,严重影响产品的使用寿命和安全性。
本文将分析卫生陶瓷开裂缺陷的种类、成因和克服方法。
卫生陶瓷开裂缺陷的种类可以分为内部开裂和外部开裂两大类。
内部开裂一般发生在卫生陶瓷的结构内部,如坯体和釉面的界面,常见的有晶粒开裂、浸透性裂纹、烧结缺陷引起的气孔等;外部开裂则是指卫生陶瓷表面产生的开裂缺陷,如釉面开裂、抛光开裂等。
1.原材料质量问题:卫生陶瓷生产常用的原材料有陶瓷粉体、釉料、填料等,如果原材料质量不合格,其中含有杂质或未经充分混合,容易导致开裂缺陷。
2.烧成工艺控制问题:卫生陶瓷的烧成是一个关键的制造工艺,烧成温度、时间和气氛的控制与开裂缺陷密切相关。
例如,烧成温度过高或过低、升温速率不合适等都会引起瓷体的开裂。
3.设计和制造工艺问题:卫生陶瓷产品的设计和制造工艺也是开裂缺陷的重要原因。
例如,产品设计中存在结构不合理的地方,容易出现应力集中,从而引起开裂。
制造工艺中,包括浇注、降温、研磨抛光等环节的控制不当也会导致开裂。
针对卫生陶瓷开裂缺陷,可以采取以下方法进行克服:1.提高原材料质量:加强原材料的筛选和质检工作,确保原材料无杂质、粒度均匀,并进行充分混合。
材料的质量直接关系着最终制品的质量。
2.优化烧成工艺:通过调整烧成温度、时间和气氛等参数,确保瓷体能够均匀烧结、收缩均匀,并避免过度烧结导致开裂。
此外,还可以采用预烧降温等特殊工艺方法来减小烧结产生的应力和开裂风险。
3.优化设计和制造工艺:在产品设计阶段,加强力学性能分析,避免应力集中;在制造工艺中,加强工艺控制,确保每一个环节的严格把关,特别是涂料施工、研磨抛光等环节,避免过程中引入新的缺陷。
4.加强质量管理和监控:建立完善的质量管理体系,加强对卫生陶瓷生产过程中各环节的监控和检测,及时发现和解决问题,确保产品质量的稳定和可靠。
浅析岩板或釉面瓷砖表面出现小面裂、边裂缺陷的原因及预防措施
![浅析岩板或釉面瓷砖表面出现小面裂、边裂缺陷的原因及预防措施](https://img.taocdn.com/s3/m/1459f2af80c758f5f61fb7360b4c2e3f57272583.png)
近年来,由于国际、国内市场的疲软,各陶瓷企业为了降低生产成本,提高产品在市场上的竞争力。
不管是大岩板还是常规的釉面瓷砖,其单窑产量在不断的创新高,烧成时间不断的缩短。
有些高吸水率产品的烧成时间在14分钟左右,低吸水率的烧成时间也在25~30分钟之间,从而导致了坯体在干燥和烧成过程中,出现新的产品缺陷。
近期不同产区的客户来电咨询或要求派出技术人员到工厂帮助解决生产过程中出现的面裂、边裂缺陷,现将在不同陶瓷产区解决问题的经验分析如下,希望对大家有所帮助。
事例一:广东某企业两条长条分别为280米的辊道窑,分别配置了一条1双层辊道干燥窑和一条五层内循环辊道窑,采用窑炉热烟气作为热源对坯体进行烘干。
分别生产400×800×8mm和600×600×8mm规格的釉面砖,干燥后坯体水份在0.3~0.4%之间,入窑坯体水份在1.0~1.3%之间,坯体强度为1.0~1.4Mpa左右,出干燥窑坯体温度在100~110℃之间。
裂纹特征:1):两种产品存在面裂或边裂缺陷,其位置不固定无规律,长短不一致,以短边裂或面裂缺陷为主。
图1-A-B2)同一条坯体边缘有一条或多条小边裂,靠近窑墙边坯体的裂纹比处于窑道中间的坯体裂纹多些.图1--B 3)当降低窑炉预热带的温度时,坯体裂纹有所减少或者裂纹的长度变短,升高窑炉预热带的温度时,坯体裂纹明显增多或者裂纹的长度加长。
经到客户工厂了解生产情况之后,发现两种产品的裂纹缺陷相似,但是其产生原因又不尽相同,分别采取如下措施进行调节处理。
产生原因1:1)双层辊道干燥窑生产的400mm×800mm×8mm规格产品。
其干燥时间为35分钟,干燥时间偏短。
2)辊道窑炉的预热带温度过高,气流过快,导致坯体表面排水过快。
3)干燥窑预热阶段的温度偏低以及烟气湿气不足,导致坯体表面干壳,内部水分偏大。
4)干燥窑等速排水阶段的温度过高以及烟气湿气不足,坯体排水过急。
陶瓷基板翘曲主要原因
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陶瓷基板翘曲主要原因
陶瓷基板翘曲的主要原因包括:
1.原料品质不足:原料中含有杂质或气泡,经过烧结后形成了不均匀的内部应力。
2.加工工艺不当:夹具、烧结温度、加工设备等因素可能导致内部应力不平衡。
3.烧结条件不当:温度和保温时间对于氧化铝陶瓷基片烧结的平衡很重要。
4.材料性能:陶瓷材料的热膨胀系数、弹性模量、抗弯强度等性能影响翘曲度的大小。
5.几何尺寸:基板的尺寸、厚度、形状等因素也会影响翘曲度。
6.环境因素:温度、湿度、大气压力等环境因素也可能对陶瓷基板的翘曲度产生影响。
为解决陶瓷基板翘曲问题,可以采取以下措施:
1.优化原料品质:确定合适的原料配比,加严原料筛选,尽量避免杂质和气泡。
2.调整烧结条件:控制烧结温度和时间,确保内部应力平衡,避免温度过高或时间过长引起翘曲。
3.改善加工工艺:合理选用夹具、调整加工参数等,减小内部应力差异。
4.优化烧结工艺:从烧结温度、时间、气氛等多个方面寻找合适的平衡点,确保产品均匀烧结。
这些措施有助于降低陶瓷基板的翘曲度,提高产品的质量和性能。
aln陶瓷开裂的可能原因
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aln陶瓷开裂的可能原因
AlN陶瓷开裂的可能原因包括以下方面:
1.激光熔覆过程中,当激光电流增加到180A及以上时,铜基金属及陶瓷单位时
间内吸收的激光能量较大,达到AlN陶瓷的汽化温度,导致陶瓷基板汽化,生成气体
从激光斑点中心溢出,熔化的铜基金属被气体推向斑点周围,在激光斑点中心形成空洞,降低铜基金属覆层宏观质量。
2.当电流增加到200A及以上时,激光熔覆后的陶瓷基板形成裂纹。
当电流升高
到230A时,由于单位时间内陶瓷基板吸收激光能量过大,陶瓷基板炸裂。
3.由于热膨胀系数差别过大,导致熔覆层中有残余应力,在陶瓷基板上形成微观
裂纹。
具体来说,一种是Cu基金属覆层和陶瓷粘连从覆层边缘产生裂纹,导致覆层和基体的结合强度较低;另一种裂纹是在陶瓷基板上产生贯通的竖向裂纹。
以上原因仅供参考,如果需要更具体的原因分析,可以咨询相关领域的专家或查阅相关行业研究报告。
真空烧结过程中陶瓷裂纹形成原因
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低压瓷件瓷底板断裂的机理及其克服办法
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低压瓷件瓷底板断裂的机理及其克服办法
郑世强
【期刊名称】《低压电器》
【年(卷),期】1998(000)001
【摘要】一、前言低压瓷件是电器产品的主要部件之一,特别是闸刀开关类的产品大多数是采用瓷底板作为绝缘件的。
在瓷底板的外表缺陷中,除了杂质、铁质、缺釉、碰损等缺陷外,最常见而又最难克服的是开裂,而瓷底板的断裂是困绕着生产厂家的一道难题。
我厂曾经由于断裂问题的困绕,几乎被迫停止刀开关类的生产。
影响时间之长、损失之大是前所未有的。
笔者现把对瓷底板断裂机理的认识、以及采取的对策作系统的介绍,供同行参考。
【总页数】4页(P58-60,64)
【作者】郑世强
【作者单位】福建闽清电瓷厂
【正文语种】中文
【中图分类】TM520.5
【相关文献】
1.高铝瓷件断裂原因的探讨 [J], 史庆铎
2.对农网低压工程使用10kV旧瓷件的一点看法 [J], 王永胜
3.变电站瓷支持件断裂故障及对策 [J], 蔺相荣;杨立平;冯书安
4.电瓷原料的特性变化及瓷件断裂的原因分析 [J], 张锦选
5.隔离开关瓷件断裂的统计分析及其防范对策 [J], 莫宁
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换能器陶瓷片碎裂的原因
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换能器陶瓷片碎裂的原因换能器是一种将一种形式的能量转换为另一种形式的设备,通常用于电子设备中。
在换能器中,陶瓷片是一个非常重要的部件,它起着支撑和传导能量的作用。
然而,有时陶瓷片会出现碎裂的情况,这可能会影响换能器的正常工作。
那么,换能器陶瓷片碎裂的原因是什么呢?换能器陶瓷片碎裂的原因之一可能是由于工作环境的恶劣条件导致的。
在一些特殊的工作环境中,比如高温、高压或者强烈的振动环境下,陶瓷片容易受到外部力的影响而发生碎裂。
这些恶劣条件会导致陶瓷片的内部结构受到破坏,从而使其失去原有的支撑能力,最终导致碎裂。
换能器陶瓷片碎裂的原因还可能与制造过程中的缺陷有关。
在陶瓷片的制造过程中,如果存在材料的不均匀性或者工艺上的瑕疵,那么在使用过程中就很容易出现碎裂的情况。
这种情况下,陶瓷片本身的质量就会受到影响,从而增加了碎裂的风险。
换能器陶瓷片碎裂的原因还可能与外部力的突然作用有关。
比如在运输或安装过程中,如果不小心碰撞到陶瓷片,或者施加了过大的外部力,都有可能导致陶瓷片碎裂。
特别是在安装过程中,如果操作不当或者安装环境不合适,也可能导致陶瓷片碎裂。
换能器陶瓷片碎裂的原因还可能与使用过程中的老化有关。
随着时间的推移,陶瓷片会受到一定程度的磨损和老化,这会使其逐渐失去原有的强度和韧性,最终导致碎裂。
因此,在使用换能器时,定期检查和更换陶瓷片是非常重要的,可以有效地减少碎裂的风险。
总的来说,换能器陶瓷片碎裂的原因可能涉及工作环境的恶劣条件、制造过程中的缺陷、外部力的突然作用以及使用过程中的老化等多个方面。
为了避免陶瓷片碎裂带来的损失,我们需要在选择换能器时注意其质量和性能,同时在安装和使用过程中要小心谨慎,定期检查和维护换能器,确保其正常运行。
只有这样,我们才能更好地利用换能器的功能,提高设备的效率和可靠性。
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陶瓷基板裂片不良分析
(三)
技术质量部
2013.12.10
LED陶瓷基板的热震试验的现状
目前陶瓷基板热震试验条件:
把瓷片放在烤箱(加热到200度左右,保温半小时以上,然后拿出来马上放到水里(水温与烤箱温度差在170度以上,就是说水温是20度时,烤箱温度为190度),或者将瓷片直接放置在200度(温差在170度以上)加热台上,这个过程反复做3次以上,如果片没出现裂纹,说明抗热震合格。
但作为用于LED封装的陶瓷基板,由于需要在陶瓷基板上进行切割和划线(一般为激光加工),而在激光切割和划线过程中可能导致微裂纹的产生,从而影响热震性能,因此对LED陶瓷基板的热震性检测,目前的热震试验方法存在较大的缺陷,导致检测结过与客户的使用结果相差甚远,导致在进行封装过程中裂片不良的原因分析时没有有效的实验验证手段。
针对上述情况,需要对LED陶瓷基板的使用条件进行具体分析,寻找出导致客户使用中出现裂纹的原因,并寻找出有效的试验验证手段。
一、LED陶瓷基板使用现状分析
目前封装时使用的焊线机一般对
基板都有预热,同时焊线时进行
加热,如右图:
在瓷片预热区将瓷片从室温预热
到一定的温度,然后再到焊线区
进行焊线操作,在此过程中,瓷
片需要经过两次升温,以达到满
足焊线工艺要求的温度。
瓷片预热区
焊线加热块
二、试验方案
1、为模拟焊线时的实际使用情况,采用有切孔及划线加工的基
板进行试验,基板切割及划线图形不变。
2、对切割好的瓷片使用加热平台进行整体加热(由室温加热至
200度),确认陶瓷基板热震性能。
3、模拟焊线机状态,对陶瓷先进行预热,然后再加热到焊线温
度(150度)区进行设定,确定不同陶瓷基板预热表面温度及焊线区温度组合,以确定不同的陶瓷升温曲线对陶瓷热震的影响。
实验条件如下:
预热区焊线区室温
60度 150度 23~25度
85度 150度 23~25度
100度 150度 23~25度
三、试验结果
1、加热台试验结果:
将切割好的瓷片从室温直接放置在200度的加热台上时,瓷片未发生热震不良(详见视频),分片时未发生不良现象。
结论:切割瓷片在整体进行急加热时,未发生开裂或者后续裂片问题,热震结果良好。
三、试验结
果
2、在焊线机上按照预定的试验条件进行试验结果如下
裂板不良
四、热震炸裂原因分析(1)
从上述实验的结果分析:
试验1:预热区升温幅度35~37度,焊线区升温幅度约90度,裂板不良较多;
试验2:预热区升温幅度约60度,焊线区升温幅度约65度,裂板
不良现象有所好转;
试验3:预热区升温幅度约75度,焊线区升温幅度约50度,裂板
不良较多。
从上述实验可以看出,各阶段升温幅度较大时,容易引起热震破
坏,在预热区和焊线区保证基板较为匀速的升温对基板的热震破
坏有一定的防止作用。
四、热震炸裂原因分析(2)
经对右图所示瓷片ABC三点表面温
度进行测量,各点温度如下(加热
块温度150度):
A:148度
B:75度
C:108~110度
如右图所示:焊线区加热块与基板
直接接触,但由于加热块大小的限
制,一般是与陶瓷基板的局部进行
接触,从而导致陶瓷板加热不均匀,
出现局部温差,导致热应力的产生,
出现热震不良现象,当出现如图箭
头所示两个方向的热差时,热震不
良将更为严重。
四、热震炸裂原因分析(3)
在瓷片进行加热试验时,由于热胀
及基板上下面温差的原因,基板上
下面受力不均,导致基板发生热变
形,该类变形在上下面温差消失后
消失。
但对划线后的基板影响较大,
可能造成隐性裂纹的产生,从而导
致热震不良产生。
如右图所示:
当划线面受热时发生膨胀,瓷片变
形如图所示,切割线部分受力为拉
力,从而易导致裂纹的产生。
三、改善方向
1、各温区的温度设置:
通过设置各温区的温度,使陶瓷基板表面温度从室温到焊前区和焊后区的过程中能够平稳升温,可降低基板热震不良率
2、基板加热面积的大小对在加工过程中的温差影响较大,应尽可能将加
热区域与基板面积匹配,如无法做到与基板面积同样大小,应尽可能做到与基板宽度一致,以减少一个方向的温度差,避免双方向同时出现热应力。
3、尽量避免在基板受热面进行划线加工,使基板划线处在加热时所受到
的作用力为压应力,避免产生隐形裂纹。