[发明专利]一种两件套陶瓷泡壳及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于电光源材料制备技术领域，尤其涉及一种两件套陶瓷泡壳及其制作方法。

背景技术

目前两件套泡壳一般采用过盈配合的方式实现对接，如图1所示，首先分别成型两个坯体，在两个坯体的对接部分有耦合的凹凸结构，两种不同结构的坯体根据收缩率在不同温度下预烧好，再将预烧好的两个素坯对接起来，再进行高温烧结，对接部分通过过盈配合的方式结合在一起，实现气密性对接。                                 

近些年来出现了另外一种两件套泡壳实现连接的方法，就是成型一种含有较多粘合材料的陶瓷坯体，两个坯体的形状相同，在生坯状态下对陶瓷体的结合面加热软化后在夹具中将两个陶瓷体结合起来，再进行排胶、烧结，实现陶瓷泡壳的气密性对接。

两件套泡壳采用过盈配合的方式对接是靠烧结过程中收缩率不同来实现的，因此需要成型两种收缩率不同且对接面结构不同的坯体，然后还要选择不同的预烧温度进行预烧，过程比较复杂，控制难度较大，另外过盈配合连接的泡壳需增加壁厚，这样还会影响泡壳透光率，并且在每个装配和烧结步骤中可能发生陶瓷泡壳组件错位或者结合力及气密性等缺陷。

采用加热的方式对接两件套泡壳的方法是通过成型一对含有大量粘合材料的坯体，通过加热结合部位，使坯体熔化，将两个组件在外力下结合在一起实现的，因此在后续的工艺中很难排尽坯体中的大量结合材料，对透明氧化铝陶瓷泡壳来讲内部含有杂质是影响性能的致命问题，另外坯体受热传导整体变软，再加上还要施加外力作用，在对接过程中很容易出现坯体变形的情况。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种工艺简单，对接方式可靠，坯体对接外观无变形、错位的两件套陶瓷泡壳的制作方法；

除此之外，本发明还提供了上述制作方法所获得的陶瓷泡壳。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种两件套陶瓷泡壳的制作方法，其包括以下步骤：

a、成型一对形状相同的陶瓷泡壳坯体，坯体由毛细管及腔体组成；

b、在腔体的结合面成型一圈结合圈；

c、在待对接泡壳坯体的结合圈表面印刷一层用于粘结的薄层浆料；

d、通过专用工装夹具将两泡壳坯体进行定位，使结合圈表面的浆料粘结在一起；

e、将连接的泡壳进行干燥，待浆料干燥后取出粘结在一起的坯体；经过高温烧结，最后成型为两件套陶瓷泡壳。

步骤d中，所述夹具包括直径比毛细管内径细的钢针和与陶瓷坯体弧面耦合的底座；将印刷好浆料的一个坯体的毛细管朝下，固定在设计好的夹具中，再取另外一个印有浆料的坯体的腔体朝下插入钢针中，靠穿过毛细管内孔的钢针将两个坯体准确定位，并在泡壳坯体自身重力或外力下压下使结合圈表面的浆料粘结在一起。

步骤b中，所述结合圈外凸部分的高度为0.5～1.0mm。步骤c中，采用薄膜印刷或移印技术在待对接的泡壳坯体的结合圈表面印刷一层用于粘结的薄层浆料，浆料厚度为0.03～0.05mm。

步骤c中，薄层浆料的主要成分是与泡壳坯体成分相同的氧化铝粉末，还添加2~5%甘油、3~6%松油醇、1~4%邻苯二甲酸二辛酯、0.5~2%邻苯二酸二癸酯、1~3%环氧树脂、0.1~0.5%聚酰胺蜡及0.1~0.5%氢化蓖麻油，并采用浆料制备技术制备成满足薄膜印刷需要的粘度30000~40000mPa×S的浆料。

步骤e中，加热干燥温度50～80℃，时间为10～30min；或放置在空气中进行干燥，时间为100～150min。

步骤a中，腔体为半椭球型、半球型或半管型；泡壳坯体通过干压或等静压成型。

同时，本发明还提供了一种两件套陶瓷泡壳，包括两腔体及分别设于腔体末端上的毛细管，其中，两腔体的结合面上均设有结合圈，且结合圈设有薄层浆料，两腔体通过薄层浆料粘结在一起。

所述结合圈外凸部分的高度为0.5～1.0mm；所述薄层浆料厚度为0.03～0.05mm；所述腔体为半椭球型、半球型或半管型。 

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于，

1.本发明的泡壳坯体通过干压或等静压成型，只含有少量结合剂，便与排尽坯体中的有机物；

2.泡壳坯体的腔体结合面增加了一圈结合圈，增加了粘结的粘结面积，保证了粘结可靠性；

3.薄层浆料主要成分和泡壳成分相同，可以很好的将两个泡壳坯体连接到一起，由于粘结时坯体还是干压或等静压出的生坯状态，没有任何加热或经过预烧过程，不会出现坯体因加热或预烧带来的变形情况；