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深度剖析:陶瓷喷墨打印机结构

深度剖析:陶瓷喷墨打印机结构
深度剖析:陶瓷喷墨打印机结构

深度剖析:陶瓷喷墨打印机结构

陶瓷喷墨打印机的发展迅速是一个不争的事实,放眼陶业内,早已是处处皆是喷墨打印机的现状,到现在为止市场上已经有超过十个品牌分别占有不同市场了,由于不同品牌推出的时间不同,设计的侧重点有异,再加上不同品牌有不同的经验。所以到目前为止,不同品牌的机器的外形、结构是不一样的,有的还相差很大,为意欲购买和使用喷墨机的业内人士带来一些困扰,但万变不离其宗,一般来说,喷墨机结构无非就是那几大部分,在此,东莞基汇将多年来对这一设备的研究做一次系统梳理,希望能给读者提供参考。

一、瓷砖输送机构

它主要由电机(一般是伺服电机,也有用普通电机加编码的)、减速机、主动辊筒、从动辊筒、送砖皮带(一般是平皮带),送砖平台等组成。这里要说明的是,在皮带的选择方面,除了如辊筒印花机皮带的高精度、高强度、耐温性、耐疲劳等性能要求外。由于喷墨机所用的墨水是由多组分的有机溶剂加无机色粉组成。而到目前为止,不同品牌推出的墨水采用的溶剂是有所不同的。因此,要尽量选用抗溶剂能力强、范围宽的皮带(特别是表层)。否则会因为皮带表面的变形而影响精度,或者降低皮带的使用寿命(正常一般为2~3年)。在平台的设计方面,它主要的技术要求与辊筒机差不多:平整、耐磨、耐腐蚀。目前,不同的品牌的平台设计有所不同,有的是直接使用原辊筒机的平台(一般是不锈钢),如System、希望、CRETAPRINT等。有的是用钢件焊接再机加工而成,如DURST、新景泰(彩神)等。前者轻巧美观,后者稳重可靠,各有优点。

二、喷头系统

喷头是目前陶瓷喷墨打印机最核心、所占成本最高、最重要、技术含量最高的部件。由于数码喷绘技术在陶瓷喷墨机出现前已经在其他行业应用多年。所以国际上喷头的品类是很多很常见的,广告画、标语机、写真机、办公用的喷墨机等都有使用。但由于陶瓷墨水的特殊性(之前的一般是有机墨水,密度低、分散性好)和陶瓷喷墨机的工作环境较恶劣,所以,不是所有喷头都适用于陶瓷喷墨机。目前成功应用于陶瓷打印机的喷头品种不多,主要有英国的“赛尔”、美国的“北极星”、日本的“精工”三大品牌。“赛尔”是应用最早的,“北极星”由于具有钢结构,易维护、高速、喷距长、供货足等优点,近几年也被不少的品牌

机器选用,如DURST及国内的几个品牌都在使用。“精工”与“赛尔”属相似技术,但由于相比欧美产品它在欧洲的使用率较低,所以目前未被大量选用。由于追求大产量(每天单线一般5000~10000m2),所以每台陶瓷喷墨机所用的喷头数量是很多的。如350宽的机器,标准四色选用“赛尔”时要用20个,选用“北极星”时要40多个。就目前的经验来看,以上提到的几种喷头都是可用的,也各有一些优缺点。而不管选用那种喷头,科学维护是关键,否则会出现喷头喷孔大量堵塞而作废。这样损失就很大(目前喷头的终端价格一般为3~5万人民币一个)。另一方面,喷头的安装方式也有两种,其一是将所有喷头安装在同一个安装板上(如Kerajet、System、希望)、其二是将每个颜色的喷头分别安装在独立的安装板上,而且该安装板可以独立拉出皮带外,以方便喷头作人工清洁。

三、供墨系统

陶瓷喷墨机供墨系统的作用是给喷头提供持续、稳定均质的墨水,确保喷头工作的持续稳定。它与辊筒印花机的供釉系统有相似的地方。它一般由储存及搅拌桶、抽墨泵、外循环泵、墨盒、一级和二级过滤器,负压系统、恒温系统等组成。这些设置,主要是因为喷头的孔径是很小的(微米级),为了喷射稳定,墨水的粘度必须恒定,陶瓷墨水的溶剂与溶质的比重差别很大易沉淀等原因。同时,因为喷孔堵塞是陶瓷喷墨机最重要的常见故障及损坏原因,所以一般来说,供墨系统都设计成全封闭的,以减少灰尘的进入。

另外值得注意的是,如前文所述,由于目前不同品牌的墨水所采用的溶剂品种不尽相同,所以,在选用墨水上机之前,必须要认真做好供墨系统中与墨水接触的管路、过滤器、供墨泵等部件与墨水相溶性的测试(具体做法在这不详述)。以确保所用构件不被墨水“溶掉”或降低其寿命以致因此堵塞喷头。同时,不同型号、品牌的文章来源于华夏陶瓷网喷头对墨水的粘度等指标的适应也不尽相同,应在使用前做好测试。并与墨水供应商、设备制造商做好沟通。

四、控制系统及操作系统

本系统的作用是实施输送皮带、喷头、供墨系统等的综合控制,使其按预设的数据同步运行,喷射出精确的图案。在本系统中,输送皮带的控制属于很成熟的技术,在辊筒印花机中已有多年的应用经验;而单个喷头的控制技术在数码喷绘行业应用也十分成熟;供墨系统与传统的数码喷绘设备也较为相似。所以,多

喷头组合控制,并使之与皮带的运行同步是本设备技术的关键。在这方面,因为国内有多年的数码设备制造技术和经验可以供鉴,这些硬件和软件技术早已达到国际先进水平。所以,尽管起步晚,国产设备赶上进口设备是必然的。而且比之前消化压机、窖炉、辊筒机要快得多。这也是今年广州展会上喷墨机忽如一夜春风来的原因。

在这需要说明的是,喷墨打印机只是一个图像的输出(打印)设备。你给它什么数据(图稿),它就把它转化成点喷出来。所以,要打出精美的图案的前提是给机器输入足够精度和色彩的图稿,否则再好的机器也没办法用一个不好的图稿打出一个精美的图案来。另一个常识性的问题是,喷墨机只会按预设的程序把墨水喷出来,它对烧成后的颜色是完全不负责任的。虽然我们可以通过做“ICC”把设计颜色与烧成颜色作校正处理,使两者尽量接近。但陶瓷工艺的复杂性(坯体、釉料、施釉工艺、窖炉等的不稳定性)比之前所有使用数码喷绘设备的其它行业都难于掌握。因此,尽管数码喷墨机可以提供比其它印刷机器更可靠统一的图案效果,但这并不等于保证可以提供稳定的产品颜色和层次,还是需要用户从原材料管理、设备管理、生产管理等各方面加强才能达到目的,特别是在一次烧成工艺或高温烧成的生产线上。

五、恒温、恒湿、除尘系统

这系统设置的目的是为机器工作提供一个最适合其工作的环境,以减少喷头外部引起的堵塞,以及使墨水喷头等主要零件处于最佳的工作状况,使机器长时间稳定运行、不拉线。鉴于陶瓷车间的环境恶劣(高温、湿度大、灰尘大),至目前,几乎所有喷墨机供应商都要求用户为其做一个与车间分隔的房间。对于房间的要求,据笔者的经验主要是以下三点:正压(可用外置风机产生);恒温恒湿(可安装空调达到,一般要求室温在25~30℃左右);防尘(可在进喷墨房前安装足够的吹风管给瓷坯“洗尘”、“去湿”)。为了减少对喷墨房环境的依赖,一般喷墨机也会设计有密封性较好的防尘罩,以防止外部灰尘落入机器喷射区域。有些品牌,如DURST,新景泰(彩神)还自带了完善的内部除尘、恒温、恒湿系统,以减少外部环境变化对机器连续生产的影响,实际使用时延长了清洗喷头的间隔时间,效果良好。但无论如何,加强喷墨房的清洁管理都是十分重要的。

六、喷头自动清洁系统

由于灰尘无法完全清除,喷出的墨点有部分会“飞”起来粘附在喷头的表面或挂积在附近机件上;喷头内部也有可能因长时间使用而产生局部沉积使喷孔堵塞。所以定时的喷头清洁是免不了的。为了减少人工清洁的劳动强度,陶瓷喷墨机都设有自动清洁系统,它一般由墨盘、墨盘输送系统、刮片或吸咀、真空泵及管路等组成。可以自动完成整个清洁过程,每次清洁需时5~10min。而清洁的间隔时间可以根据实际情况设置,使机器自动执行。一般短的1~2h一次,长的4~8h 一次。一般来说图稿喷墨量越大越易引起堵塞和挂墨,清洁的密度要越大。当然延长连续(不清喷头)的工作时间,是一台喷墨机的重要技术指标,也是喷墨机产品的努力方向之一。这里需要补充的是,使用自动清洁系统并不能确保喷头完全恢复到不堵塞状态,所以当使用了自洁程序还有拉线时,一般只有用人工清洁或“压墨”的方法补充。

随着陶瓷喷墨机不断地投入使用,怎样的结构和选件最适合陶瓷生产工艺的要求以及墨水的性能,将很快形成共识。所以笔者认为喷墨机的细节结构将会趋于接近,而外型将保留各具特色。而与之相关的不同品牌的陶瓷墨水性能也趋于相近,使墨水的互换性更好,机器适应墨水的能力更强。这更利于喷墨机的大面积普及,利于社会分工,利于陶瓷行业综合成本的降低。

陶瓷的分类及性能

陶瓷材料的力学性能 陶瓷材料 陶瓷、金属、高分子材料并列为当代三大固体材料之间的主要区别在于化学键不同。 金属:金属键高分子:共价键(主价键)范德瓦尔键(次价键) 陶瓷:离子键和共价键。普通陶瓷,天然粘土为原料,混料成形,烧结而成。 工程陶瓷:高纯、超细的人工合成材料,精确控制化学组成。 工程陶瓷的性能:耐热、耐磨、耐腐蚀、绝缘、抗蠕变性能好。 硬度高,弹性模量高,塑性韧性差,强度可靠性差。 常用的工程陶瓷材料有氮化硅、碳化硅、氧化铝、氧化锆、氮化硼等。 一、陶瓷材料的结构和显微组织 1、结构特点 陶瓷材料通常是金属与非金属元素组成的化合物;以离子键和共价键为主要结合键。 可以通过改变晶体结构的晶型变化改变其性能。 如“六方氮化硼为松散的绝缘材料;立方结构是超硬材料” 2、显微组织 晶体相,玻璃相,气相 晶界、夹杂 (种类、数量、尺寸、形态、分布、影响材料的力学性能。 (可通过热处理改善材料的力学性能) 陶瓷的分类 玻璃 — 工业玻璃 (光学,电工,仪表,实验室用);建筑玻璃;日用玻璃 陶瓷 —普通陶瓷日用,建筑卫生,电器(绝缘) ,化工,多孔 ……特种陶瓷 -电容器,压电,磁性,电光,高温 …… 金属陶瓷 -- 结构陶瓷,工具(硬质合金) ,耐热,电工 …… 玻璃陶瓷 — 耐热耐蚀微晶玻璃,光子玻璃陶瓷,无线电透明微晶玻璃,熔渣玻璃陶瓷 … 2. 陶瓷的生产 (1)原料制备(拣选,破碎,磨细,混合)普通陶瓷(粘土,石英,长石等天然材料)特种

陶瓷(人工的化学或化工原料 --- 各种化合物如氧、碳、氮、硼化合物) (2) 坯料的成形 (可塑成形,注浆成形,压制成形) (3)烧成或烧结 3. 陶瓷的性能 (1)硬度 是各类材料中最高的。 (高聚物<20HV,淬火钢500-800HV,陶瓷1000-5000HV) (2)刚度是各类材料中最高的(塑料1380MN/m2,钢MN/m2) (3)强度理论强度很高(E/10--E/5);由于晶界的存在,实际强度比理论值低的多。 2 (E/1000--E/100)。耐压(抗压强度高),抗弯(抗弯强度高),不耐拉(抗拉强度很低比抗压强度低一个数量级)较高的高温强度。 (4)塑性:在室温几乎没有塑性。 (5) 韧性差,脆性大。是陶瓷的最大缺点。 (6) 热膨胀性低。导热性差,多为较好的绝热材料(λ=10-2~10-5w/m﹒K) (7)热稳定性 — 抗热振性(在不同温度范围波动时的寿命)急冷到水中不破裂所能承受的最高温度。陶瓷的抗热振性很低(比金属低的多,日用陶瓷 220 ℃) (8)化学稳定性 :耐高温,耐火,不可燃烧,抗蚀(抗液体金属、酸、碱、盐) (9) 导电性 — 大多数是良好的绝缘体,同时也有不少半导体( NiO , Fe3O4 等) (10) 其它: 不可燃烧,高耐热,不老化,温度急变抗力低。 普通陶瓷

陶瓷材料显微结构与性能

1陶瓷烧结过程中影响气孔形成的因素有哪些? (1)煅烧温度过低、时间过低 (2)煅烧是时原料中的水碳酸盐、硫酸盐的分解或有机物的氧化 (3) 煅烧时炉内气氛的扩散 (4) 煅烧时温度过高,升温过快或窑内 气氛不合适等。 夏炎2.影响陶瓷显微结构的因素有哪些? 参考答案:(1) 原料组成、粒度、配比、混料工艺等 (2) 成型方式、成型条件、制品形状等 (3)干燥制度(干燥方式、温度制度、气氛条件、压力条件等) (4) 烧成制度(烧成方式、窑炉结构、温度制度、气氛条件、压力条 件等) 3. 提高陶瓷材料强度及减轻其脆性有哪些途径? 参考答案:a.制造微晶、高密度、高纯度的陶瓷。例如,采用热等静压烧结制成 的Si 3N 4 气孔率极低,其强度接近理论值。 b.在陶瓷表面引入压应力可提高材料的强度。钢化玻璃是成功应用这 一方法的典型例子。 c.消除表面缺陷,可有效地提高材料的实际强度。 d.复合强化。采用碳纤维、SiC纤维制成陶瓷/陶瓷复合材料,可有 效地改善材料的强韧性。 e.ZrO 2与增韧。ZrO 2 对陶瓷的强韧化的贡献有四种机理(相变增韧、微裂纹增韧、 裂纹偏转增韧、表面残余应力增韧)罗念 4.影响氧化锆相变增韧的因素是什么?简单叙述氮化硅陶瓷具有的性能及常用的烧结方法。 ①晶粒大小。当晶粒尺寸大于临界尺寸易于相变。若晶粒尺寸太小,相变也就难以进行。 ②添加剂及其含量使用不同的添加剂, t-ZrO2的可转变最佳晶粒大小、范围也不同。 ③晶粒取向。晶粒取向的不同而影响相变导致增韧的机制。 氮化硅陶瓷具有高强度、高硬度、耐磨、耐化学溶液和熔体的腐蚀、高电绝缘体、低热膨胀和优良抗热冲击、抗机械冲击等性能。烧结方法:反应烧结氮化硅、无压烧结氮化硅、重烧结氮化硅、气氛加压氮化硅和热压烧结氮化硅。——李成5.气孔对功能陶瓷性能的影响及降低功能陶瓷中的气孔量的措施? 气孔均可使磁感应强度、弹性模量、抗折强度、磁导率、电击穿强度下降,对畴运动造成钉扎作用,影响了铁电铁磁性。另外,少量气孔亦会严重降低透光性。添加物的引入不仅可阻止二次重结晶,亦可以使气孔由晶界排出。为了降低功能陶瓷中的气孔量,可采用通氧烧结,成型时增大粒子流动性提高生坯密度,研究玻璃相对主晶相的润湿等措施。韦珍海6.瓷轴基本上是一层玻璃体,但从显微结构的角度来看,它可以分成几大类釉层并举例说明其中一种的釉层特点? 参考答案:釉层可为三大类:玻璃釉、析晶釉(或称结晶轴)和分相釉.以玻璃釉为例,玻璃釉一般是无色透明的,由硅酸盐玻璃所组成。釉层除了多少有些釉

铁电陶瓷材料的应用以及生产工艺之七

铁电陶瓷材料的应用以及生产工艺之七 铁电陶瓷材料,是指具有铁电效应的一类功能性陶瓷材料,它是热释电材料的一个分支。 可用于大容量的电容器、高频用微型电容器、高压电容器、叠层电容器和半导体陶瓷电容器等,可以制作介质放大器和相移器等。利用其热释电性,可制作红外探测器等。也用于制造光阀、光调制器、激光防护镜和热电探测器等。 广泛应用于航天、军工、新能源产品。 这里介绍,主要是参考它的加工工艺,比如为固体电解质的加工提供一定的参考。另一方面是顺便了解一下这特种陶瓷的用途。 室温研磨法固相反应制备铁电陶瓷粉末: ――机械合金化制备的铁电体:锆钛酸铅 锆钛酸铅(Pb(ZrxTi1-X)O,或PZT)是PT和锆酸铅(PbZrO3或PZ)的 固溶体,具有杰出的铁电、压电、热电和光电性能,广泛应用于传感器、声纳、微动台、旋转式激励器和热电传感器中。 有专家研究了用具有碳化钨筒和球的行星高能球磨机对(PbO、ZrO2和TiO2)混合物球磨不同时间后PZT相的形成情况。球磨4h没有形成PZT,但PbO衍射峰大大变宽并弱化,球磨15和24h后,PZT成为主要相。球磨过程中,相变会导致不同程度的体积膨胀。研究表明,延长球磨时间,体积膨胀程度减小,意味着未反应的氧化物数量减少。球磨24 h的混合物反应完全,故几乎没有观察到体积膨胀。 有专家通过行星球磨机对PbO、ZrO2、TiO2氧化物强化粉碎(高的 球磨速度和大的球料比)5—480min后发现,球磨lh便得到PZT相及少量未反应的ZrO2,球磨2h时后相组成相同,未反应的ZrO2量达到最少。对球磨粉末做比表面积测试后发现,球磨30min后其比表面积达到最大,并促进了初始氧化物间的反应,以致球磨1h后几乎得到纯PZT相,

铁电陶瓷

第四章铁电陶瓷 一、教学内容及要求 掌握铁电体的基本概念,理解电滞回线的形成,理解BaTiO3的结构与自发极化特性以及其介电性能的特点,掌握电畴的基本概念,电畴的成核与生长过程,180°畴和90°畴的异同。理解居里温区的相变扩张的机理,几种相变扩散的异同。掌握展宽效应,移动效应,重叠效应的作用机制。掌握铁电老化,铁电疲劳,去老化的概念。 二、基本内容概述 4.1概述 重点掌握的几个概念:自发极化、、剩余极化、、矫顽场、铁电体、电滞回线、电畴、铁电陶瓷 1、感应式极化:离子晶体中最主要的极化形式是电子位移极化和离子位移极化,这两种极化都属于感应式极化,极化强度大小依赖于外施电场。线性关系,E=0,P=0。 2、自发极化:铁电体所表现的自发极化,却是不依赖于外电场,并能随外电场反向而发生反转。非线性关系,E=0,P≠0。 3、铁电体(ferroelectric):具有自发极化,且自发极化方向能随外场改变的晶体。它们最显著的特征,或者说宏观的表现就是具有电滞回线。 4、电滞回线(hysteresis curve):铁电体在铁电态下极化对电场关系的典型回线。 5、电畴(domain):在铁电体中,固有电偶极矩在一定的子区域内取向相同的这些区域就称为电畴或畴。 6、畴壁(domain wall):畴的间界。 7、铁电相变:铁电相与顺电相之间的转变。当温度超过某一值时,自发极化消失,铁电体变为顺电体。 8、居里温度(Curie temperature or Curie point):铁电相变的温度。 9、铁电体的分类:1)按结晶化学;2)按力学性质;3)按相转变的微观机构;4)按极化轴多少。

压电陶瓷材料及应用

压电陶瓷材料及应用 一、概述 1.1电介质 电介质材料的研究与发展成为一个工业领域和学科领域,是在20世纪随着电气工业的发展而形成的。国际上电介质学科是在20世纪20年代至30年代形成的,具有标志性的事件是:电气及电子工程师学会(IEEE)在1920年开始召开国际绝缘介质会议,以后又建立了相应的分会(IEEE Dielectric and Electrical Insulation Society)。美国MIT建立了以Hippel教授为首的绝缘研究室。苏联列宁格勒工学院建立了电气绝缘与电缆技术专业,莫斯科工学院建立了电介质与半导体专业。特别是德国德拜教授在20世纪30年代由于研究了电介质的极化和损耗特性与其分子结构关系获得了诺贝尔奖,奠定了电介质物理学科的基础。随着电器和电子工程的发展,形成了研究电介质极化、损耗、电导、击穿为中心内容的电介质物理学科。 我国电介质领域的发展是在1952年第一个五年计划制定和实行以来,电力工业和相应的电工制造业得到迅速发展,这些校、院、所、首先在我国开展了有关电介质特性的研究和人才的培养,并开出了“电介质物理”、“电介质化学”等关键专业课程,西安交大于上海交大、哈尔滨工大等院校一道为我国培养了数千名绝缘电介质专业人才,促进了我国工程电介质的发展。80年代初中国电工技术学会又建立了工程电介质专业委员会。 近年来,随着电子技术、空间技术、激光技术、计算机技术等新技术的兴起以及基础理论和测试技术的发展,人们创造各种性能的功能陶瓷介质。主要有: (1)、电子功能陶瓷如高温高压绝缘陶瓷、高导热绝缘陶瓷、低热膨胀陶瓷、半导体陶瓷、超导陶瓷、导电陶瓷等。 (2)、化学功能陶瓷如各种传感器、化学泵等。 (3)、电光陶瓷和光学陶瓷如铁电、压电、热电陶瓷、透光陶瓷、光色陶瓷、玻璃光纤等。(电介质物理——邓宏)

喷墨打印机 百度百科

喷墨打印机 百科名片 喷墨打印机 喷墨打印机按工作原理可分为固体喷墨和液体喷墨两种(现在又以后者更为常见),而液体喷墨方式又可分为气泡式(canon和hp)与液体压电式(epson)。气泡技术(bubble jet)是通过加热喷嘴,使墨水产生气泡,喷到打印介质上的。 目录[隐藏] 基本介绍 喷墨打印机故障排除 安装与操作 喷墨打印机的原理 打印机性能 基本介绍 喷墨打印机故障排除 安装与操作 喷墨打印机的原理 打印机性能

[编辑本段] 基本介绍 与此相似,热感应式喷墨技术(thermal inkjet technology)是利用一个薄膜电阻器,在墨水喷出区中将小于0.5 %的墨水加热,形成一个汽泡。这个汽泡以极快的速度(小于10微秒)扩展开来,迫使墨滴从喷嘴喷出。汽泡再继续成长数微秒,便消逝回到电阻器上。当汽泡消逝,喷嘴的墨水便缩回。接着表面张力会产生吸力,拉引新的墨水去补充到墨水喷出区中。热感应式喷墨技术,便是由这样一个整合的循环技术程序所架构出来的。而在压电式喷墨技术中,墨水是由一个和热感应式喷墨技术类似的喷嘴所喷出,但是墨滴的形成方式是藉由缩小墨水喷出的区域来形成。而喷出区域的缩小,是藉由施加电压到喷出区内一个或多个压电板来控制的。由于墨水在高温下易发生化学变化,性质不稳定,所以打出的色彩真实性就会受到一定程度的影响;另一方面由于墨水是通过气泡喷出的,墨水微粒的方向性与体积大小不好掌握,打印线条边缘容易参差不齐,一定程度的影响了打印质量,这都是它的不足之处。微压电打印头技术是利用晶体加压时放电的特性,在常温状态下稳定的将墨水喷出。它有着对墨滴控制能力强的特点,容易实现1440dpi的高精度打印质量,且微压电喷墨时无需加热,墨水就不会因受热而发生化学变化,故大大

《材料结构与性能》习题..

《材料结构与性能》习题 第一章 1、一25cm长的圆杆,直径2.5mm,承受的轴向拉力4500N。如直径拉细成2.4mm,问: 1)设拉伸变形后,圆杆的体积维持不变,求拉伸后的长度; 2)在此拉力下的真应力和真应变; 3)在此拉力下的名义应力和名义应变。 比较以上计算结果并讨论之。 2、举一晶系,存在S14。 3、求图1.27所示一均一材料试样上的A点处的应力场和应变场。 4、一陶瓷含体积百分比为95%的Al2O3(E=380GPa)和5%的玻璃相(E=84GPa),计算上限及下限弹性模量。如该陶瓷含有5%的气孔,估算其上限及下限弹性模量。 5、画两个曲线图,分别表示出应力弛豫与时间的关系和应变弛豫和时间的关系。并注出:t=0,t=∞以及t=τε(或τσ)时的纵坐标。

6、一Al2O3晶体圆柱(图1.28),直径3mm,受轴向拉力F ,如临界抗剪强度τc=130MPa,求沿图中所示之一固定滑移系统时,所需之必要的拉力值。同 时计算在滑移面上的法向应力。 第二章 1、求融熔石英的结合强度,设估计的表面能为1.75J/m2;Si-O的平衡原子

间距为1.6×10-8cm;弹性模量值从60到75GPa。 2、融熔石英玻璃的性能参数为:E=73GPa;γ=1.56J/m2;理论强度。如材料中存在最大长度为的内裂,且此内裂垂直于作用力的方向,计算由此而导致的强度折减系数。 3、证明材料断裂韧性的单边切口、三点弯曲梁法的计算公式: 与 是一回事。 4、一陶瓷三点弯曲试件,在受拉面上于跨度中间有一竖向切口如图2.41所示。如果E=380GPa,μ=0.24,求KⅠc值,设极限载荷达50㎏。计算此材料的断裂表面能。 5、一钢板受有长向拉应力350 MPa,如在材料中有一垂直于拉应力方向的中心穿透缺陷,长8mm(=2c)。此钢材的屈服强度为1400MPa,计算塑性区尺寸r0及其与裂缝半长c的比值。讨论用此试件来求KⅠc值的可能性。

关于陶瓷数字喷墨打印喷头的分析探讨

关于陶瓷数字喷墨打印喷头的分析探讨 韩:对“喷墨”二字进行拆解。“喷”形声字,形从口,音从贲,“贲”意为“冲”,也就是说墨水的喷出要靠脉冲电压控制性的挤压而出。“口”与“贲”联合起来表示“从口子中冲出”。那么,喷头的“口”——孔径和“贲”——控制系统就是喷墨喷头技术的关键。下面请凡江喷墨何工给我们讲一讲“喷头”。 何:虽说很简单就一个喷字,但实际很复杂。工业喷头都是压电喷头,都是由压电陶瓷挤压出来的。怎么挤压出来,既要受墨水的物理性能、喷头孔内径的影响,更要受脉冲电信号控制。譬如赛尔公司的1001型喷头,有 1000个喷孔、有两态、8级灰度,墨滴可以从 6PL到42PL,控制喷墨大小就与脉冲电压和喷头孔内径有关。如图1的两种喷墨图,其实是两种不同的墨水,两种墨水物理特性都一样,粘度,表面张力都一样,但实际从喷头里打出来 的效果完全不一样。为什么不一样,主要是与喷头的控制有关系,一是脉冲不同,二是精度不同,图1左可以看到不同大小的墨滴,相对应墨滴尾巴长度直度、小墨滴数量都基本相同,但是图1右就不容乐观,相应墨滴尾巴长短不一,且有漂移的现象。图2为示意图,右图是完美的墨滴,而左图就是有相当缺陷的墨滴,有散墨和漂移墨存在。所以喷头、喷头控制系统是“喷”字的关键。尽管“贲”是对口的修饰,但是它却是“虎贲”之口,很关键。 韩:是的,喷头控制的关键应对应在墨滴量、下落位置精度和下落直度精度上,否则这个喷头就会造成“贲溃”。还有何工,继上届喷墨技术成为陶瓷工业展亮点后,2011年广州国际陶瓷工业展再次将喷墨打印推向高潮,本次展会共展出喷墨设备、墨水以及相关产品的

国内外企业接近30家。尤其值得注意的是,包括新景泰、泰威、美嘉、科越、希望、彩神、精陶、锐颜等八家亮相的喷墨打印机全部实现国产化。其中,新景泰推出全套喷墨打印机设备,希望推出数码彩喷印花机,彩神推出高速陶瓷数码喷墨印花系统,美嘉推出数码嘉年华喷墨打印机,科越推出KM46BZD型喷墨打印机,精陶推出陶瓷喷印机,锐颜推出喷墨直喷机。在开启喷墨国产元年时代,它们的喷头都有哪些特征。我注意到,这8家喷墨打印机它们使用的喷头也是五花八门,譬如希望陶机和未参展的北大方正都是用赛尔1001喷头,精陶是日本精工的SPT1020喷头,泰威、彩神和新景泰听说原本计划也用赛尔1001的,后来由于赛尔供货紧张改用FujifilmDimatix(北极星喷头)。那么,我们能不能对在中国使用最常见的三类喷头做一分析。譬如赛尔公司1001喷头、日本精工SPT1020喷头和FujifilmDimatix(北极星喷头)做一分析。 何:好的,英国赛尔XAAR 1001/GS6 ,6-42PL;见图3 打印條寬度70.5mm ,喷嘴密度360npi,m墨滴流速6m/s,點火频率50kHz。XAAR 1001/GS6 ,6-42PL喷头能实现8级灰度,且墨滴较小,喷孔密度高,可大幅提高喷印质量和清晰度(在横向可实现360dpi)。但是墨水必须使用赛尔认证的陶瓷墨水,且目前喷头紧张,造成后期生产成本较高、维护保养比较有难度。最早应用于陶瓷喷墨打印机,性能也稳定,配套服务设施全,但是目前货源紧张,导致我国的喷墨部分陶瓷喷墨打印生产厂家改从FujifilmDimatix那里取货。 刚才讲了,国内陶瓷喷墨打印机场上今年都开始到FujifilmDimatix那里订购喷头,一方面是赛尔公司货源紧张,价格昂贵。另一方面是FujifilmDimatix的产品和营销策略赢得了中国客户的尊重。FujifilmDimatixt推出了系列齐全的打印喷头,能满足不同客户的需求,如Spectra polaris-512,15pl/35pl/85pl,能提供可调墨滴的大小从15到200pl的512个可独立寻址的喷墨喷嘴射流与显著的直线墨滴。此外,加热器和温度传感器允许精确控制油墨的粘度在射流温度高达60摄氏度。 喷头Spectra polaris-512喷头 喷头技术(15PL)4个压电式喷墨打印(35PL)2个压电式喷墨打印(85PL)4个压电式喷墨打印 输出产量2pass 84 35 96 3pass 56 25 64 4pass 42 18 48 6pass 28 12 32 8pass 21 9 24 打印精度1440DPI 在今年的广州陶瓷工业展会上,日本精工的510 80pl二态喷头和508 GS灰度级喷头引起大家关注。510 /80pl二态喷头墨滴较大,喷头价格相对较适宜,喷头孔大,可以针对陶

陶瓷电容器的特性及选用

陶瓷电容器的特性及选用 陶瓷电容器是目前电子设备中使用最广泛的一种电容器,占整个电容器使用数量的50%左右,但由于许多人对其特性了解不足导致在使用上缺乏应有的重视。为达到部品使用的规范化和标准化要求,下面对陶瓷电容器的特性及我司使用中需要注意的事项做一概况说明: 一、陶瓷电容器特性分类: 陶瓷电容器具有耐热性能好,绝缘性能优良,结构简单,价格低廉等优点,但不同陶瓷材料其特性有非常大的差异,必须根据使用要求正确选用。陶瓷电容按频率特性分有高频瓷介电容器(1类瓷)和低频瓷介电容器(2类瓷);按耐压区分有高压瓷介电容器(1KV DC以上)和低压瓷介电容器(500V DC以下),现分述如下: 1.高频瓷介电容器(亦称1类瓷介电容器) 该类瓷介电容器的损耗在很宽的范围内随频率的变化很小,并且高频损耗值很小,(tanδ≤0.15%,f=1MHz),最高使用频率可达1000MHz以上。同时该类瓷介电容器温度特性优良,适用于高频谐振、滤波和温度补偿等对容量和稳定度要求较高的电路。其国标型号为CC1(低压)和CC81(高压),目前我司常用的温度特性组别有CH(NP0)和SL 组,其常规容量范围对应如下: 表中温度系数α C =1/C(C 2 -C 1 /t 2 -t 1 )X106(PPM/°C),是指在允许温度范围内,温度每变 化1°C,电容量的相对变化率。由上表看出,1类瓷介电容器的温度系数很小,尤其是CH特性,因此也常把1类瓷介电容器中CH电容称为温度补偿电容器。但由于该类陶瓷材

料的介电常数较小,因此其容量值难以做高。因此当需要更高容量值的电容时,则只能在下面介绍的2类瓷介电容中寻找。 2、低频瓷介电容器(亦称2类瓷介电容器) 该类瓷介电容的陶瓷材料介电常数较大,因而制成的电容器体积小,容量范围宽,但频率特性和温度特性较差,因此只适合于对容量、损耗和温度特性要求不高的低频电路做旁路、耦合、滤波等电路使用。国标型号为CT1(低压)和CT81(高压),其常用温度特性组别和常规容量范围对应如下: 中2R组为低损耗电容,由于其自身温升小,频率特性较好,因而可以用于频率较高的场合。 对低压瓷介电容,当容量大于47000pF时,则只能选择3类瓷介电容器(亦称半导体瓷介电容器),例如:我司大量使用的26-ABC104-ZFX,但该类电容温度特性更差,绝缘电阻较低,只是因高介电材料,体积可以做得很小。因此只适用要求较低的工作电路。如选用较大容量电容,而对容量和温度特性又有较高使用要求,则应选用27类有机薄膜电容器。 3、交流瓷介电容器 根据交流电源的安全性使用要求,在2类瓷介电容器中专门设计生产了一种绝缘特性和抗电强度很高的交流瓷介电容器,亦称Y电容,按绝缘等级划分为Y1、Y2、Y3三大系列,其用途和特性分类如下:

铁电材料的特性及应用综述

铁电材料的特性及应用综述 孙敬芝 (河北联合大学材料科学与工程学院河北唐山 063009)摘要:铁电材料具有良好的铁电性、压电性、热释电以及性光学等特性以及原理,铁电材料是具有驱动和传感2 种功能的机敏材料, 可以块材、膜材(薄膜和厚膜) 和复合材料等多种形式应用, 在微电子机械和智能材料与结构系统中具有广阔的潜在应用市场。 关键词:铁电材料;铁电性;应用前景 C haracteristics and Application of Ferroelectric material Sun Jingzhi ( Materials Science and Engineering college, Hebei United University Tangshan 063009,China ) Abstract:Ferroelectric material has good iron electrical, piezoelectric , pyroelectric and nonlinear optical properties, such as a driver and sensing two function piezoelectric materials, can block material, membrane materials (film and thick film) and the compound Material of a variety of forms such as application, in microelectromechanical and intelligent materials and structures in the system with vast potential application market. Keywords: ferroelect ric materials Iron electrical development trend 0前言 晶体按几何外形的有限对称图象, 可以分为32 种点群, 其中有10 种点群: 1, 2, m , mm 2, 4,4mm , 3, 3m , 6, 6mm , 它们都有自发极化。从对称性分析它们的晶体结构都具有所谓的极轴, 即利用对称操作不能实现与晶体的其它晶向重合的轴向, 极轴二端具有不同的物理性能。从物理性质上看, 它们不但具有自发极化, 而且其电偶极矩在外电场作用下可以改变方向。在介电强度允许条件下, 能够形成电滞回线。晶体这种性能称为铁电性, 具有铁电性的材料称为铁电材料。1920 年法国人V alasek 发现了罗息盐(酒石酸钾钠 ) 的特异介电性, 导致“铁电性”概念的出现(也有人认为概念出现更早)。现在各种铁电材料十分丰富,

铁电材料性能研究

●总的看来,与其它各类阴极相比,铁电阴极具有自身独特的技术优势: (1) 铁电阴极可在常温下实现激励且伴生有空间电荷平衡的等离子体环 境,使得电子束具有非常小的发散角度和较高的束亮度,所以铁电 阴极又常称作铁电冷阴极(ferroelectric cold cathode); (2) 通过阴极表面覆盖金属膜形状的设计,容易产生不同的束截面形状; (3) 铁电材料不怕“中毒”,因而对真空环境要求不苛刻; (4) 铁电材料价格低廉,易于制作,结构紧凑,坚固可靠; (5) 铁电冷阴极材料是绝缘体,功函数较低,因而可在较低的萃取电场 作用下实现电子发射;(6) 铁电体的快极化反转理论上可产生5 210 A/cm 量级的最大电流密度,远远超过了热电子阴极和激光照射的光电阴极电子源。 (7) 发射电子能量高 由周期性的自发极化反转产生的铁电体电子发射可用于新型的平面显示器。电子发射出现于电极形状决定的极化区域。因此,铁电显示器可做成投射型显示器,即通过投射转换把整幅图像一次性转换成电信号,而这对于一般场电子发射显示系统是不可能的。铁电陶瓷平板显示技术与其他一些平板显示技术相比,具有许多优点。铁电陶瓷板和铁电薄膜制备工艺较为简单,成本较低,可有效降低平板显示器的制造成本。同时可以根据需要制作出各种尺寸和形状的陶瓷板或薄膜,易于制作出大尺寸的平板显示器,满足市场的需要。现代陶瓷制备技术和薄膜制备技术可以保证制造出高度均匀的铁电陶瓷板和铁电薄膜,使得其在铁电发射时能均匀地发射电子,保证显示器亮度的均匀性。用铁电陶瓷或薄膜代替场致发射显示器中的微尖端场发射阵列,可以避免因微尖端场发射阵列制备不均匀而带来的显示器亮度不均问题。 ●铁电阴极发射的机理主要有两种: 1、快速极化反转引起的电子发射 这种理论认为铁电材料具有自发极化强度 P,在平衡状态下,这种自发极化被表面电荷屏蔽。当施加外电场,机械压力,或者温度发生变化,都会导致 P 的反转,这时铁电材料表面原来的屏蔽电荷就会转变为非补偿性电荷,这种非补偿性

陶瓷喷墨打印机常见问题和解决方法

陶瓷喷墨打印机常见问题和解决方法 一、问题:砖坯面有滴墨 解决方法:1、增大真空度。2、砖坯表面温度太高,降低砖坯温度。3、自动清洗喷头。4、加大吸风管频率加大抽风。 二、问题:生产过程有白线条 解决方法:1、真空度过高,降低真空度。2、喷头有可能堵塞,打100%或自动清洗。3、用清洗布擦拭喷头(沿一个方向擦)4、把喷头上的进出管道调换,使墨水逆另一方向流动。 三、问题:真空度不稳定 解决方法:1、检查供墨泵消泡泵和循环泵是否正常工作,更换泵时管道是否反接。2、检查管道接口处接头与管是否有漏气。3查看过虑器管道夹仔是否夹紧或墨合进空气。 四、问题:喷头上有积墨或挂黑 解决方法:1、墨水张力偏小,更换张力大的墨水。2、减小喷墨机电压,(调电压时波动不能过大,容易造成阴阳色或色痕) 五、问题:色差、阴阳色、色痕 解决方法:1、墨机电脑屏上设定温度 与实际温度偏差大(超4度报警)颜色变化也大。2、加墨水前充分摇匀20--30分钟。3、检查搅拌器是否正常工作。4、调节墨机电压波动过大。 六、缺墨 解决方法:1、消泡过虑器使用时间过长,消泡器内墨水是否够满。2、出墨量过高,降低电压。3、降低温度同时加大供墨频率。 七、问题:深色线条或不规则图案 解决方法:1、上传文件后在确认图案打印后放砖太快,文件缓冲时间未够,识别错乱。2、查看电脑内是否有新文件进入后造成文件冲突。3、查看进砖电眼是否太高或灰尘覆盖电眼无法识别。八、黑线条或左右颜色变化 解决方法:1、喷头点卡是否有烧坏。2、分区电压是否有改动过大。 九、问题:溢流管没回流墨水并报警 解决方法:1、检查供墨泵运转是否正常,如果正常可适当加快其频率。2、过虑器是否长时间不更换,造成堵塞。3、查看泵的出入口管是否反接或接口漏气造有吸空。 十、喷头衔接口重叠或缺墨 解决方法:1、调节喷头衔接设置,重叠关,缺失加。2、查看皮带是否水平或同一中心位。

喷墨打印技术优缺点比较

喷墨打印技术优缺点比较-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

喷墨打印技术优缺点比较 目前主流的喷墨打印机采用的成像技术有两种,一种是以爱普生品牌为主的微压电技术;一种是以惠普、佳能品牌为主的热发泡技术。 微压电技术工作原理 微压电喷墨技术属于常温常压打印技术,它是将许多微小的压电陶瓷放置到打印头喷嘴附近,压电陶瓷在两端电压变化作用下具有弯曲形变的特性,当图像信息电压加到压电陶瓷上时,压电陶瓷的伸缩振动变形将随着图像信息电压的变化而变化,并使墨头中的墨水在常温常压的稳定状态下,均匀准确地喷出墨水。 优势:压电喷墨技术对墨滴的控制能力更强,且墨滴微粒形状更为规则、定位更加准确,打印分辨率提高,容易实现高精度打印。且微压电喷墨时无须加热,墨水不会因受热而发生化学变化,降低了对墨水的要求,也延长了打印头的寿命。因温度的持续稳定,使长时间不间断持续喷印时墨水的粘度及表面张力保持相对的稳定,保证印件质量前后的一致性,及客户重印颜色的再现统一性。 陶瓷压电式喷印系统几乎可以打印任何种类的墨水,包括水溶性,溶剂性,和上面所述的加温固态喷墨。用于陶瓷压电式喷印的墨水,有较宽的粘度及张力适应范围(粘度可以在1-20 mPa.s 之间。张力在30-50mN/m之间),且具有溶解特性和速干特性。因此微压电技术弥补了热发泡技术的不足,有着更为广范的应用空间。 不足:微压电喷墨技术的最大的不足就是,它将多数喷嘴集中在一个打印头上还是比较困难,因此打印速度就会减慢。且当打印机墨头堵塞后,需要浪费大量的墨水清洗墨头。每次更换墨头,首先要浪费30%墨水做墨头清洗,每次开机都需要2~3分钟的清洗,也要浪费一些墨水。气量装置要求用户更换墨盒时,还剩余17%~25%的墨水。 热发泡技术工作原理 热发泡技术是通过加热喷嘴,使墨水产生气泡,喷到打印介质上,属于高温高压打印技术。其工作原理是:利用薄膜电阻器,在墨水喷出区中将小于5微微升的墨水瞬间加热至300℃以上,形成无数微小气泡,气泡以极快的速度(小于10微秒)聚为大气泡并扩展,迫使墨滴从喷嘴喷出。气泡再继续成长数微秒,便消逝回到电阻器上。气泡消逝,喷嘴的墨水便缩回。接着表面张力会产生吸力,拉引新的墨水补充到墨水喷出区准备下一次的循环喷印。由于接近喷嘴部分的墨水被不断加热冷却,积累的温度不断上升(至30-50℃),因而需要利用墨盒上部的墨水循环冷却,但在长时间打印中,整个墨盒里的墨水仍然会保持在40-50℃左右。由于热气泡喷印是在较高的温度条件下进行,所以其喷墨必须设计为低粘度(约小于1.5mPa.s)高张力(约大于40 mN/m),以保证长时间持续高速打印。

喷墨打印机的工作原理

喷墨打印机按工作原理可分为固体喷墨和液体喷墨两种(现在又以后者更为常见),而液体喷墨方式又可分为气泡式(canon和hp)与液体压电式(epson)。气泡技术(bubblejet)是通过加热喷嘴,使墨水产生气泡,喷到打印介质上的。与此相似,hp采用的热感应式喷墨技术(thermal inkjet technology)是利用一个薄膜电阻器,在墨水喷出区中将小于0.5 %的墨水加热,形成一个汽泡。这个汽泡以极快的速度(小于10微秒)扩展开来,迫使墨滴从喷嘴喷出。汽泡再继续成长数微秒,便消逝回到电阻器上。当汽泡消逝,喷嘴的墨水便缩回。接着表面张力会产生吸力,拉引新的墨水去补充到墨水喷出区中。 热感应式喷墨技术,便是由这样一个整合的循环技术程序所架构出来的。而在压电式喷墨技术中,墨水是由一个和热感应式喷墨技术类似的喷嘴所喷出,但是墨滴的形成方式是藉由缩小墨水喷出的区域来形成。而喷出区域的缩小,是藉由施加电压到喷出区内一个或多个压电板来控制的。由于墨水在高温下易发生化学变化,性质不稳定,所以打出的色彩真实性就会受到一定程度的影响;另一方面由于墨水是通过气泡喷出的,墨水微粒的方向性与体积大小不好掌握,打印线条边缘容易参差不齐,一定程度的影响了打印质量,这都是它的不足之处。微压电打印头技术是利用晶体加压时放电的特性,在常温状态下稳定的将墨水喷出。它有着对墨滴控制能力强的特点,容易实现1440dpi的高精度打印质量,且微压电喷墨时无需加热,墨水就不会因受热而发生化学变化,故大大降低了对墨水的要求。目前,爱普生、惠普、佳能三家公司生产的液态喷墨打印机代表了市场的主流产品 目前市场上常见的打印机有三大类:针式、喷墨和激光打印机。针式打印机已经过了辉煌期,逐渐步入黄昏;而激光打印机虽然价格在不断下降但和主流的彩喷相比还是有一定差距,而且如果要用彩色的话价格就又会高出好多。如此来看,喷墨打印机最近红透半边天的情况也就不足为怪了。 喷墨打印机是在针式打印机之后发展起来的,采用非打击的工作方式。比较突出的优点有体积小、操作简单方便、打印噪音低、使用专用纸张时可以打出和照片相媲美的图片等等。经过若干年的磨练,喷墨打印机的技术已经取得

电解电容与陶瓷电容两种电容的不同作用

电解电容与陶瓷电容:两种电容的不同作用 电解电容与陶瓷电容一般用在IC的电源与地之间,起滤波作用,陶瓷电容单独使用去耦作用,它的使用一般在IC中会有说明,其电解值的大小与IC所需电流大小有关,陶瓷取0.01uf。 电解电容 陶瓷电容 ? 如果我要用别的电容替代某个电容的时候,是必须容量和耐压值都要满足吗有的时候,发现很难两全其美。这时候能不能舍弃其中之一呢

滤波电容范围太广了,这里简单说说电源旁路(去藕)电容。 滤波电容的选择要看你是用在局部电源还是全局电源。对局部电源来说就是要起到瞬态供电的作用。为什么要加电容来供电呢是因为器件对电流的需求随着驱动的需求快。 基于以上的理论,计算电容量就要按照电容能提供电流变化的能量去计算。选择电容的种类,就需要按照它的寄生电感去考虑--也就是寄生电感要小于电源路径的分布电感。 讨论问题必须从本质上出发。首先,可能都知道电容对直流是起隔离作用的,而电感器的作用则相反。所有的都是基于基本原理的。那这时,电容就有了最常见的两个作用。一是用于极间隔离直流,有人也叫作耦合电容,因为它隔离了直流,但要通过交流信号。直流的通路局限在几级间,这样可以简化工作点很复杂的计算,二是滤波。基本上就是这两种。作为耦合,对电容的数值要求不严,只要其阻抗不要太大,从而对信号衰减过大即可。但对于后者,就要求从滤波器的角度出发来考虑,比如输入端的电源滤波,既要求滤除低频(如有工频引起的)噪声,又要滤除高频噪声,故就需要同时使用大电容和小电容。有人会说,有了大电容,还要小的干什么这是因为大的电容,由于极板和引脚端大,导致电感也大,故对高频不起作用。而小电容则刚好相反。巨细据此可以确定电容量。而对于耐压,任何时候都必须满足,否则,就会爆炸,即使对于非电解电容,有时不爆炸,其性能也有所下降。讲起来,太多了,先谈这么多。 电解电容的作用和使用注意事项 一、电解电容在电路中的作用 1,滤波作用,在电源电路中,整流电路将交流变成脉动的直流,而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容,利用其充放电特性,使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压。在实际中,为了防止电路各部分供电电压因负载变化而产生变化,所以在电源的输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电解电容.由于大容量的电解电容一般具有一定的电感,对高频及脉冲干扰信号不能有效地滤除,故在其两端并联了一只容量为0.001--0.lpF的电容,以滤除高频及脉冲干扰. 2,耦合作用:在低频信号的传递与放大过程中,为防止前后两级电路的静态工作点相互影响,常采用电容藕合.为了防止信号中韵低频分量损失过大,一般总采用容量较大的电解电容。 二、电解电容的判断方法

多孔陶瓷的结构及性能

多孔陶瓷的结构性能及应用 摘要:本文综合论述多孔陶瓷的结构、组成、性能并围绕其在能源与环保领域的应用展开介绍,体现其作为一种绿色环保材料的重要意义和应用价值。 关键词:多孔陶瓷;结构;组成;性能;应用;能源;绿色 前言: 当今世界,工农业的发展导致了能源的大量消耗和环境的恶化,解决能源和环境问题已刻不容缓。人们越来越关注可持续发展的问题,世界各国都对这一问题予以充分重视,并将其作为重要内容列入国家发展计划。煤炭、石油和天然气等大量不可再生能源的消耗使得人们不得不考虑如何节能以及如何寻找新的替代能源?而由于污染带来的各种生态环境破坏,对自然的和谐发展和人类健康带来了空前的挑战。因此,在二十一世纪,着眼于解决能源与环境问题的高新技术将得到广泛关注,并将对自然和社会的良性发展起到重要作用。 正文: 一、什么是多孔体陶瓷 多孔陶瓷是一种含有气孔的固体材料,一般来说,气孔在多孔陶瓷体中所占的体积分数在20%到95%之间。根据气孔的类型,可以分为开气孔和闭气孔两种,前者的气孔都是相互贯通的并与外界环境相连,而后者则是封闭在陶瓷体内的孤立气孔,在不同的场合中它们分别有不同的用途。

根据应用的目的不同,多孔陶瓷材料的组成也不同,具体包括氧化铝、堇青石、莫来石、海泡石、碳化硅、氧化锆、羟基磷灰石等等。为了获得一定形状和结构的多孔陶瓷材料,制备工艺过程起到了决定作用。目前,主要的几种多孔陶瓷制备工艺包括发泡工艺、挤出成型工艺以及有机泡沫浸渍工艺,这三种工艺制得的多孔制品分别被形象地称为泡沫多孔陶瓷、蜂窝多孔陶瓷和网眼多孔陶瓷。 由于其本身具有的独特性能,多孔陶瓷已经在我们的日常生活和现代工业生产中得到广泛的应用,包括分离与过滤、催化剂及其载体、生物反应器、燃料电池材料、气体传感器、隔热材料、热交换器、生物医学材料等等。能源和环境问题是社会健康和谐发展的永恒主题,多孔陶瓷在这些领域的广泛应用将产生不可估量的经济和社会效益。 二、多孔陶瓷的结构及其性能 多孔陶瓷材料由于其独特的多孔结构而具有热导率低、体积密度小、比表面积高,以及具有独特物理和化学性能的表面结构等优点,加之陶瓷材料本身特有的耐高温、化学稳定性好、强度高等特点,使多孔陶瓷在能源和环境领域有广泛的应用,具体体现在以下各个方面:1.消声器。在城市生活中,噪音是一种重要的污染。走在城市的街道上,可以听到来自于汽车排气管、飞机飞行以及空调压缩机工作等造成的各种让人心烦的噪声,而这一切其实都可以通过应用多孔陶瓷得以缓解,甚至消除。多孔陶瓷具有丰富的孔隙,当声波传播到多孔陶瓷上时,在网状的孔隙内引起空气的振动,进而通过空气与多

瓷砖喷墨打印技术

印花是陶瓷生产中的核心技术之一,目前国内的印花技术主要是丝网印花和辊筒印花。中国每年出口大量的陶瓷,在国际上享有一定的知名度。但是中国陶瓷的优势只是体现在量,在产品的设计、图案上是没有太多的竞争优势。现代化的陶瓷竞争市场中,光有量是远远不够的。今年的里米尼展会上,相信许多参展的企业都看见了喷墨印花这个技术,一个实现3D陶瓷图案的印花技术已经不再是梦想了。在西班牙,喷墨印花已经是一门非常成熟而且被多数外资陶瓷企业采用的技术。他在陶瓷行业的运用非常大,为何会这样说?随着世界陶瓷喷墨打印潮流不断扩大首先喷墨印花在色彩上非常自然。据我了解,佛山新明珠、金牌亚洲等一些陶瓷企业已经开始采用这种喷墨印花技术,通过图片我们可以看见,地砖的凹凸效果、花纹精度等相比传统的印花技术是更胜一筹。许多知名陶瓷品牌厂家为了提高产量,在印花的过程中会加快印刷的时间。传统的印花机如果印刷速度加快,相对图像的精度必然降低。但是喷墨印花打印机并不存在这方面的问题。举个简单的例子,西蒂的印花机在投产的时候,按照每分钟24米的速度计算,陶瓷印花的图像精度高达360dpi,实现真正的八级灰度,完全可以同时满足产量与色彩的需求。而同样条件下,传统的印花技术只能保持100dpi的解析度。除了解析度,喷墨印花就连表面的凹凸效果也能生动表现出来,这一项是传统印花机无法比拟的。喷墨印花机不仅在设计上能够独树一帜,在节能方面也卓有成效。众所周知,近年来企业最关心是色釉料的价格,如何最大限度降低浪费是所有企业都关注的问题。淄博市昆仑镇日用陶瓷产业传统印刷在

试版、换花色等方面都需要浪费许多的色釉料,但是喷墨印花技术只需在电脑进行处理,印花过程中完全按照电脑化制定色量,西蒂的印花机还带有自循环清洁功能的油墨过滤系统。该循环系统使用了一个特定的压力装置,循环后将色料油墨通过一个过滤器清除掉杂质可以连续使用不用擦喷头,降低在制网板、刻胶筒时清洗喷头过程中损失的色料,大大节省开发、印刷成本。 刚才荆工也说了,十二五规划中,节能减排是未来五年的经济主旋律。喷墨印花这块品色兼具的蛋糕在中国的市场一定大有所为,随着世界陶瓷喷墨打印潮流不断扩大,相信这个风靡欧洲各大发达国家的技术也会在中国的陶瓷市场卷起新浪潮。

陶瓷电容失效分析

多层陶瓷电容器(MLCC)的典型结构中导体一般为Ag或AgPd,陶瓷介质一般为(SrBa)TiO3,多层陶瓷结构通过高温烧结而成。器件端头镀层一般为烧结 Ag/AgPd,然后制备一层Ni阻挡层(以阻挡内部Ag/AgPd材料,防止其和外部Sn 发生反应),再在Ni层上制备Sn或SnPb层用以焊接。近年来,也出现了端头使用Cu的MLCC产品。 根据MLCC的电容数值及稳定性,MLCC划分出NP1、COG、 X7R、 Z5U 等。根据MLCC的尺寸大小,可以分为1206,0805,0603,0402,0201等。 MLCC 的常见失效模式 多层陶瓷电容器本身的内在可靠性十分优良,可以长时间稳定使用。但如果器件本身存在缺陷或在组装过程中引入缺陷,则会对其可靠性产生严重影响。 陶瓷多层电容器失效的原因分为外部因素和内在因素 内在因素主要有以下几种: 1.陶瓷介质内空洞 (Voids) 导致空洞产生的主要因素为陶瓷粉料内的有机或无机污染,烧结过程控制不当等。空洞的产生极易导致漏电,而漏电又导致器件内部局部发热,进一步降低陶瓷介质的绝缘性能从而导致漏电增加。该过程循环发生,不断恶化,严重时导致多层陶瓷电容器开裂、爆炸,甚至燃烧等严重后果。 2.烧结裂纹 (firing crack) 烧结裂纹常起源于一端电极,沿垂直方向扩展。主要原因与烧结过程中的冷却速度有关,裂纹和危害与空洞相仿。 3.分层 (delamination) 多层陶瓷电容器的烧结为多层材料堆叠共烧。烧结温度可以高达1000℃以上。层间结合力不强,烧结过程中内部污染物挥发,烧结工艺控制不当都可能导致分层的发生。分层和空洞、裂纹的危害相仿,为重要的多层陶瓷电容器内在缺陷。 外部因素主要为: 1.温度冲击裂纹(thermal crack) 主要由于器件在焊接特别是波峰焊时承受温度冲击所致,不当返修也是导致温度冲击裂纹的重要原因。

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