羧酸盐:硬脂酸钠、丙烯酸共聚物 阴离子型
颗粒表面带正电的 中性或弱碱性料浆
磺酸盐：烷基磺酸钠、木质素磺酸盐 磷酸酯盐：高级醇磷酸酯二钠 硫酸酯盐：十二烷基硫酸钠 伯(仲、叔）胺盐：RNH3Cl， R(CH3)NH2X 、R(R’)2NHX 季胺盐：RN(R’)3X 砒啶盐：R(C5H5N)X 氨基酸：十二烷基氨基丙烯酸钠 甜菜碱：十八烷基二甲基甜菜碱 咪唑啉：R-[CNH(CH2)2N+]-CH2COO聚氧乙烯：脂肪醇聚氧乙烯醚
应用及需求
1. 单层元件
用于移动通信、无线局域网、军工武器装备等宽带单层电容器
用于电子工业中的厚膜电路、大规 模集成电路、混合IC、半导体封 装、片式电阻器、网络电阻器、聚 焦电位器等氧化铝陶瓷基片
片式多层电容
片式多层NTC
片式多层电感
片式多层滤波器
片式多层天线
片式多层巴伦
此外，还有小驱动电压的压电马达、高温陶瓷燃料电池等。
粘合剂
聚合物粘合剂：主要是通过包裹粉末颗粒，自身固化形成三维相 互连接的树脂构架，赋以薄带一定的强度和韧性。 乙烯醇单体不存在，PVA由聚醋酸 乙烯(PVAc)皂化而成。 含大量亲水性羟基，是水溶性物质 (成本1~1.2万元/吨)
聚乙烯醇PVA基团
聚乙烯醇缩丁醛PVB基团
皂化PVAc, 生成粉状PVA, PVA溶于 乙醇或甲醇中, 加入酸催化剂和 丁醛, 进行缩聚反应而成。 含羟基、羧基和乙酰基 可溶于极性和非极性溶剂中。 (成本9.5万元/吨)
ห้องสมุดไป่ตู้
纤维素基团：n×C6H10O5
聚乙烯醋酸酯PVAc
含有大量羟基，大多数水溶性
微溶于水，溶于大多数有机溶剂
粘合剂的选择原则： (1)溶剂相容性，(2)低玻璃转化温度，(3)容 易去除，残留物较少，(4)起能到稳定料浆和抑制颗粒沉降的作用。 粘合剂的用量控制: 太多，排除后会留下大量气孔，不利于坯体 的致密化，太少，流延膜的强度不够，粘接力差。


硬团聚的ZrO2粉末颗粒的电子显微照片
浆料制备
流延浆料配制是流延成型技术的关键:
(1) 合适的流动性;(2) 分散特性; (3) 良好的干燥特性; (4) 易加工性
分散剂 悬浮液的胶体特性、粒子的表面状态、流变性
浆 料 混 合 系 统
增塑剂
粘合剂 溶 剂 粉 料
浆料粘度特性、膜带的柔韧性
膜带强度、韧性、粘结性 浆料流动性、膜带干燥特性、粘度 浆料流动性、固含量
➢
水作为溶剂有成本低、使用安全、卫生等优点。其缺点表现在：
✓ ✓ ✓
对粉料润湿性能较差、挥发慢和干燥时间长 料浆除气困难，气泡的存在会影响素坯膜的质量 水基料浆所用粘合剂多为乳状液，使粘合剂的选择受到限制
目前，流延成型溶剂以有机溶剂为主。
✓
二元共沸混合物对有机基粘合剂的溶解特性优于单一组分，并能 以恒定的组分蒸发，在流延浆料中被广泛使用。以“动力学溶
成型工艺原理及方法(2)

成形方法分类与选择 模压成型、注浆成型、塑性成型原理及工艺 浆料原位固化成型技术 薄型陶瓷膜片成型 计算机辅助无膜成型技术原理
薄型陶瓷膜片成型

流延成型是指在陶瓷粉料中加入溶剂、分散剂、粘结剂、增塑剂
等成分，得到均匀分散的稳定料浆，在流延机上制得要求厚度薄
增塑剂

聚合物粘合剂的玻璃转变温度Tg高于室温, 虽然它们的拉伸强度足够 大, 但薄片不能足够弯曲以满足后道的加工

增塑剂的主要作用是降低粘合剂的Tg, 使Tg达到室温或室温以下; 增 塑剂对粉体颗粒还起润滑和桥联作用, 有利于料浆的分散稳定

增塑剂是几乎无蒸发的“重溶剂”，分子量最好在300-400的范围内，
流延粉体材料

材料 —单一氧化物或非氧化物Al2O3, SiC, ZrO2 —预合成的复杂化合物BaTiO3, ZnTiO3 —两种或两种以上物质混合物(Al2O3+ZrO2) 材料的制备方法 固相混合法和湿化学方法，不同制备方法有不同的晶形和 粒径。一般制备的晶粒具有严重的团聚现象 粉体处理（搅拌磨、振动磨、滚动磨） 打开颗粒团聚体，获得窄颗粒尺寸分布的粉料
其沸点应该高于200℃

增塑剂量一般大于粘合剂，但加入塑性剂会使素坯膜的强度降低 玻璃化转变温度(Tg)就是聚合物的性能产生明显变化时的温度, 高于 这个温度聚合物转变成橡胶态, 低于这个温度聚合物转变成玻璃态。玻 璃化转变温度是高分子聚合物的特征温度之一
流延成型的粘合剂和增塑剂的选择
粘合剂 乙基纤维素 PVA PVAc+PVC PVB 塑性剂 二乙基草酸酯 甘油，三乙烯乙二醇 邻苯二甲酸二丁酯(DBP)，聚乙二醇 聚乙二醇， 邻苯二甲酸二辛酯(DOP)，邻苯二甲 酸二丁酯(DBP)，己 烷 邻苯二甲酸二辛酯，邻苯二甲酸二丁酯， 聚乙二醇 邻苯二甲酸二丁酯，聚乙二醇，甘 油
PMMA，PEMA
胶乳
溶 剂
选择溶剂主要考虑的因素 ➢ 溶解粘合剂、增塑剂和分散剂等 ➢ 提供浆料合适的粘度和料浆流动性
➢ 在适当的温度完全挥发
➢ 保证生带无缺陷的固化 最常见的溶剂分为有机溶剂与水两类。 常用溶剂有乙醇、正丁醇、甲苯、二甲苯、甲乙基酮，所 得浆料粘度低，溶剂挥发快，干燥时间短，因此流延法制 膜中使用有机溶剂较多。但有机溶剂有易燃和有毒的缺点
剂”(小分子如乙醇)+“热力学溶剂”(酯、酮例如甲乙基酮)混
合物最有效 常用二元共沸混合物：乙醇＋甲乙基酮，乙酸酯＋正丙醇,
甲苯＋乙醇，乙醇＋三氯乙烯
分散剂
陶瓷颗粒在液体中分散一般来说是很不稳定和不均匀的。为 了保持料浆稳定性，一般需加入合适的分散剂。 较长的非极性基团，称为亲油基 分散剂 较短的极性基团，称为亲水基 分散剂是一个双亲性分子，如十二烷基磺酸钠 (C12H25SO3Na) 分子中，烷基(-C12H25)是亲油基, 磺酸钠(-SO3Na)是亲水基
膜的一种成型方法。

该法于 1947 年被 Howatt 等首次用来生产陶瓷片式电容器，并于
1952年取得专利。

流延成型法具有可连续操作、生产效率高、自动水平高、工艺稳 定等特点，因此在功能材料的成型工艺中得到广泛 应用。

流延成型技术的应用，为电子设备、电子元件的微型化以及超大
规模的集成电路的实现提供了广阔的前景。
流延工艺
Ceramic powder Preparation Characterization
关键技术
Solvents
Dispersants Milling
1.粉体的制备及特性
2.浆料制备 3.流延工艺
Binder Mixing
Viscosity control
Tape casting
Drying