氧化锆基片的流延生产设备的制作方法

本实用新型涉及氧化锆传感器技术领域，具体涉及氧化锆传感器芯片制作的氧化锆基片流延生产设备。

背景技术：

氧化锆传感器用于测量汽车燃烧过程中残余氧量，它在减少环境污染、提高燃烧效率方面起着积极的作用。氧化锆传感器的关键部件是氧化锆芯片，氧化锆芯片最新采用多层氧化锆基片上下叠压工艺。现有技术中，氧化锆基片采用流延方式进行生产，在流延生产的流延阶段，目前通常采用单一刀头的平刮刀来对浆料表面进行刮平来形成坯料，由于浆料的黏度和流变特性的控制比较困难，所以坯片表面在流延阶段易生成表面条纹；另外，当通过多个供料管道对储料槽进行连续供料时，浆料在混合时也会导致因为浆料在移动过程中无法保持均匀而趋于短程有序，使坯片表面产生条纹；还有，在流延生产的干燥阶段，坯片在干燥室内的干燥过程通常采用鼓入热风的方式，鼓入热风的方式会在干燥室内形成较大的空气扰动，由于浆料中含大量的添加剂和溶剂，在坯片的干燥过程中，每种浆料的坯片的干燥行为具有非常大的差异，而且坯片在干燥过程中坯片中的溶剂都是从坯片的上表面单面蒸发，并且因为坯片的厚度薄（一般在0.1-0.2mm），所以坯片在干燥阶段非常容易产生弯曲开裂等现象，严重制约氧化锆基片的高效高质生产，不仅影响氧化锆芯片的制作质量，而且影响氧化锆传感器的测量精度和工作稳定性。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种可满足氧化锆基片高效高质生产的流延生产设备。

本实用新型是通过以下技术方案来实施的：

氧化锆基片的流延生产设备，其特征在于：包括工作平台和设于工作平台前后端的放卷、收卷机构，工作平台的表面铺设不锈钢板材料的流延承载板，放卷机构所放卷的膜带在水平经过工作平台的表面后由收卷机构进行收卷，工作平台在靠近放卷机构的一端设有流延装置，工作平台的上方沿前后方向设有多个干燥室，多个干燥室相互相通并在工作平台的上方形成封闭干燥空间，封闭干燥空间内在前端位置设有第一排气管、在中间位置设有第二排气管，第一、第二排气管的排气进口朝上，第一、第二排气管的排气出口与抽风风机相通，干燥室内设有玻璃挡板，玻璃挡板离开工作平台表面的高度距离不超过5cm，玻璃挡板对从干燥室内通过的所述膜带进行上遮挡，玻璃挡板在横向方向上与水平呈倾斜设置，所述流延承载板的底部安装带热电偶的电阻丝加热器，不同干燥室具有不同加热温度控制。

采用上述技术方案后，本实用新型可实现的工作过程是：放卷机构所放卷的膜带在水平经过工作平台的表面后由收卷机构进行收卷，在膜带移动的同时，流延装置流延在膜带上的浆料随膜带一起移动到干燥室内，浆料附着在膜带的表面形成坯片，在干燥室内，电阻丝加热器对工作平台表面进行加热，进而对经过工作平台表面的膜带和膜带上的坯片进行加热，使坯片中的溶剂被蒸发，在溶剂的加热蒸发过程中，坯片的上方始终有低矮的玻璃挡板对其进行上遮挡，因此坯片的干燥过程会极少受空气扰动影响，避免产生弯曲开裂等现象，从而实现氧化锆基片的高效高质生产，所生产的氧化锆基片不开裂，最后，蒸发的溶剂在排气管的排气作用下被抽离干燥室；在坯片干燥的初始阶段，溶剂蒸发量大，所以在玻璃挡板上会形成很多的小液滴，玻璃挡板的横向倾斜设置可避免小液滴汇集滴落到坯片上；还有，为更好完成对坯片的干燥，使流延设备在每一段都可达到精确的温度控制，采用了多个干燥室的设计，不同干燥室具有不同加热温度，不同加热温度可通过电阻丝加热器的热电偶控制来实现，理想状态下，干燥室入口处温度接近室温，然后温度以一定温度梯度逐渐升高。

作为优选，所述流延装置包括由料槽侧板和刮刀共同围出的储料槽，刮刀位于储料槽后侧，料槽侧板的底面与所述膜带之间相互紧贴，刮刀的底部与所述膜带之间留出流延间隙，所述刮刀具有圆底，圆底上开出前、后刀槽以形成刮刀的双刀头结构，前刀槽为三角形槽，后刀槽为平底形槽。

采用上述技术方案后，刮刀具有圆底设计，圆底可使浆料在进入刮刀底部前被柔性延展，在浆料表面形成平滑延展面，减小浆料经过刮刀底部时的摩擦力，使浆料在膜带表面更容易铺展，再经双刀头对浆料的两次刮平，从而确保坯片表面在流延过程中的平整而不会生成表面条纹，并且坯片厚度均匀。

作为优选，所述储料槽的上方设有液位传感器，所述储料槽的前侧设有调节料槽，调节料槽连接浆料供料管道，浆料供料管道上安装控制阀门，控制阀门与液位传感器电连接，所述料槽侧板的前侧板倾斜设置形成斜面，所述调节料槽内的溢出浆料通过斜面进入储料槽。

采用上述技术方案后，多供料管道送出的浆料首先进入到调节料槽内进行混合，然后调节料槽内的浆料以溢出方式并通过斜面缓和进入储料槽，而且储料槽上方设有液位传感器来控制和保持储料槽中的浆料在刮刀旁具有恒定的高度，这样一来，不仅调节料槽内的浆料混合不会对坯片的流延造成影响，而且浆料高度的恒定能够使储料槽内的浆料压力稳定，进而使经过刮刀底部的浆料具有稳定均匀的流动性，因此确保坯片表面的平整，有效解决多供料管道在供给浆料时由于浆料混合而导致的坯片表面产生条纹现象。

作为优选，所述玻璃挡板的两侧具有向膜带一侧弯折的翻边，翻边下方的工作平台上具有凹槽，且凹槽底面倾斜设置，凹槽最低处具有液体流出孔，该液体流出孔通过管路连接排液泵。通过上述设计，玻璃挡板能够更好地减缓空气扰动对坯片干燥的影响，同时玻璃挡板上聚集的小液滴会通过翻边落入凹槽中往外排掉。

综上所述，本实用新型可满足氧化锆基片的高效高质生产，所生产的氧化锆基片不开裂、表面平整、厚度均匀，与现有技术相比，具有实质性特点和进步。

附图说明

本实用新型有以下附图：

图1为本实用新型的结构示意图，

图2为图1的局部放大图，

图3为干燥室内部的横向截面视图。

具体实施方式

如图所示，本实用新型的氧化锆基片的流延生产设备，包括工作平台5、设于工作平台5前后端的放卷机构1和收卷机构8，工作平台5的表面铺设不锈钢板材料的流延承载板，放卷机构1所放卷的膜带A在水平经过工作平台5的表面后由收卷机构8进行收卷，靠近收卷机构8设有膜片自动纠偏机构7，工作平台5在靠近放卷机构1的一端设有流延装置2，工作平台5的上方沿前后方向设有九个干燥室4，九个干燥室相互相通并在工作平台5的上方形成封闭干燥空间，封闭干燥空间内在前端位置（第一干燥室的进口侧）设有第一排气管3、在中间位置（第五干燥室的进口侧）设有第二排气管6，第一、第二排气管的排气进口31朝上，第一、第二排气管的排气出口与抽风风机相通，第一至第七干燥室内设有玻璃挡板9，玻璃挡板9离开工作平台5表面的高度距离不超过5cm，玻璃挡板9对从干燥室4内通过的所述膜带A进行上遮挡，进而使玻璃挡板9在坯片B上方形成近似隔绝小空间，来避免干燥室4内空气扰动对坯片B的干燥造成影响，玻璃挡板9在横向方向上与水平呈倾斜设置，倾斜角度不大于5度；为更好地减缓空气扰动对坯片B干燥的影响，所述玻璃挡板9的两侧具有向膜带A一侧弯折的翻边91，翻边91下方的工作平台5上具有凹槽51，且凹槽51底面倾斜设置，凹槽51最低处具有液体流出孔，该液体流出孔通过管路连接排液泵，这样一来，玻璃挡板上聚集的小液滴会通过翻边落入凹槽中往外排掉；所述流延承载板的底部安装带热电偶的电阻丝加热器10，每个干燥室4具有独立的电阻丝加热器，使不同干燥室4具有不同加热温度控制。

所述流延装置2包括由料槽侧板（前侧板24、左右边板23）和刮刀27共同围出的储料槽26，刮刀27位于储料槽26后侧，料槽侧板的底面与所述膜带A之间相互紧贴，刮刀27的底部与所述膜带A之间留出流延间隙，所述刮刀27具有圆底，圆底上开出前、后刀槽以形成刮刀的双刀头结构，前刀槽28为三角形槽，后刀槽29为平底形槽；所述储料槽26的上方设有液位传感器25，所述储料槽26的前侧设有调节料槽22，调节料槽22连接浆料供料管道20，浆料供料管道20上安装控制阀门21，控制阀门21与液位传感器25电连接，所述料槽侧板的前侧板24倾斜设置形成斜面，所述调节料槽22内的溢出浆料通过斜面进入储料槽26。

本实用新型的工作过程是：放卷机构1所放卷的膜带A在水平经过工作平台5的表面后由收卷机构8进行收卷，在膜带A移动的同时，储料槽26内的浆料经圆底刮刀27底部的流延间隙在膜带A上流延铺展，浆料附着在膜带A的表面形成厚度均匀而且平整的坯片B，然后坯片B随膜带A一起移动到干燥室4内，在干燥室4内，电阻丝加热器10对工作平台5表面进行加热，干燥室入口处温度接近室温，然后温度以一定温度梯度逐渐升高，进而对经过工作平台5表面的膜带A和膜带上的坯片B进行加热，使坯片B中的溶剂被有序蒸发，在溶剂的加热蒸发过程中，坯片B的上方始终有低矮的玻璃挡板9对其进行上遮挡，因此坯片B的干燥过程会极少受空气扰动影响，避免产生弯曲开裂等现象，从而实现氧化锆基片的高效高质生产，所生产的氧化锆基片不开裂，最后，蒸发的溶剂在排气管3、6的排气作用下被抽离干燥室4；在坯片B干燥的初始阶段，溶剂蒸发量大，所以在玻璃挡板9上会形成很多的小液滴，玻璃挡板9的横向倾斜设置可避免小液滴汇集滴落到坯片B上。