采用复合粉末粒型制备氮化铝陶瓷基片的方法_2

文档序号:9269883
[0025](5)流延成型:用流延机对处理好的浆料进行流延成型,刮刀高度为2.5mm,流延带速为0.1m/分,干燥温度为120°C。
[0026](6)排胶:将生坯片一层一层的放在承烧板上,然后将其放入空气烧结炉中,使氮化铝坯体中的有机物充分排出。
[0027](7)烧结:采用两段热压烧结,第一段从室温升温至11500°C,升温速率为25°C,压力在5Mpa,在氮气气氛保护下烧结I小时;第二阶段升温至1550°C,升温速率为18°C,压力在1Mpa,烧结2小时。
[0028]实施例2
[0029]采用复合粉末粒型制备氮化铝陶瓷基片的方法,包括如下步骤:
[0030](I)制备氮化铝和氧化铝复合粉体:将高纯度铝粉加入高能球磨机中的球磨罐中,通入氮气,密封,球料比为34: 1,球磨时间为3小时;球磨后的铝粉在流速为6L/min的氮气吹动中导入氧化铝或氮化铝的坩祸中,自然堆积,堆积密度为4.8g/m2,让坩祸中的铝粉暴露于空气中,铝粉自燃,燃烧结束后得到氮化铝和氧化铝复合粉体;
[0031](2)氮化铝和氧化铝复合粉体等离子煅烧:对氮化铝和氧化铝复合粉体施加同轴向的50Mpa的压力,保持压力恒定,并施加脉冲电压,产生等离子体,对氮化铝和氧化铝复合粉体进行表面活化,然后用直流电对纳米氧化铝加热至1200°C,时间为80s,然后消除压力;
[0032](3)球磨:氮化铝和氧化铝复合粉体中加入Dy2O3,并将其溶解于有机溶剂中,加入分散剂进行一次球磨,球磨时间26小时;添加粘结剂和增塑剂进行二次球磨,球磨时间28小时;
[0033](4)真空除泡:混磨后的浆料放入真空室,在9X 104-9X 15Pa的负压环境下真空除泡,控制粘度在13000cpS ;
[0034](5)流延成型:用流延机对处理好的浆料进行流延成型,刮刀高度为2.7mm,流延带速为0.3m/分,干燥温度为135°C。
[0035](6)排胶:将生坯片一层一层的放在承烧板上,然后将其放入空气烧结炉中,使氮化铝坯体中的有机物充分排出。
[0036](7)烧结:采用两段热压烧结,第一段从室温升温至1200°C,升温速率为30°C,压力在7.5Mpa,在氮气气氛保护下烧结2小时;第二阶段升温至1600°C,升温速率为18°C,压力在12Mpa,烧结4小时。
[0037]上述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明的构思和保护范围进行限定,本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
【主权项】
1.采用复合粉末粒型制备氮化铝陶瓷基片的方法,其特征在于:氮化铝和氧化铝复合粉体经过等离子体活化煅烧后、加入助烧剂、有机混合溶剂和其他辅助溶剂进行球磨,经过真空除泡后流延成型,流延生坯经预烧结和烧结步骤得到氮化铝陶瓷基片;所述的助烧剂为 CaO、A1203、Y203、Dy203、B203、CaF2^Li2CO3,BN、Li2O,LiYO2,YF3和(CaY)F5*的至少一种。2.根据权利要求要求I所述的采用复合粉末粒型制备氮化铝陶瓷基片的方法,其特征在于:所述的其他辅助溶剂包括分散剂、粘结剂和增塑剂,所述分散剂为甘油或鱼油,所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛,所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。3.根据权利要求要求I所述的采用复合粉末粒型制备氮化铝陶瓷基片的方法,其特征在于:具体包括如下步骤: (1)制备氮化铝和氧化铝复合粉体:将高纯度铝粉加入高能球磨机中的球磨罐中,通入氮气,密封,球料比为34: 1,球磨时间为2-3小时;球磨后的铝粉在流速为5-6L/min的氮气吹动中导入氧化铝或氮化铝的坩祸中,自然堆积,堆积密度为4.8g/m2,让坩祸中的铝粉暴露于空气中,铝粉自燃,燃烧结束后得到氮化铝和氧化铝复合粉体; (2)氮化铝和氧化铝复合粉体等离子煅烧:对氮化铝和氧化铝复合粉体施加同轴向的50Mpa的压力,保持压力恒定,并施加脉冲电压,产生等离子体,对氮化铝和氧化铝复合粉体进行表面活化,然后用直流电对纳米氧化铝加热至1200°C,时间为75-SOs,然后消除压力; (3)球磨:氮化铝和氧化铝复合粉体中加入助烧剂,并将其溶解于有机溶剂中,加入分散剂进行一次球磨,球磨时间24-26小时;添加粘结剂和增塑剂进行二次球磨,球磨时间26-28小时; (4)真空除泡:混磨后的浆料放入真空室,在9X104-9X 105Pa的负压环境下真空除泡,控制粘度在9500-13500cps ; (5)流延成型:用流延机对处理好的浆料进行流延成型,刮刀高度为2.4-2.7mm,流延带速为0.1-0.3m/分,干燥温度为120-135°C。 (6)排胶:将生坯片一层一层的放在承烧板上,然后将其放入空气烧结炉中,使氮化铝坯体中的有机物充分排出; (7)烧结:采用两段热压烧结,第一段从室温升温至1150-1200°C,升温速率为25-30 °C,压力在5-7.5Mpa,在氮气气氛保护下烧结1_2小时;第二阶段升温至1550-1600°C,升温速率为18°C,压力在10_12Mpa,烧结2-4小时。
【专利摘要】本发明公开了一种采用复合粉末粒型制备氮化铝陶瓷基片的方法,其创新点在于:氮化铝和氧化铝复合粉体经过等离子体活化煅烧后、加入助烧剂、有机混合溶剂和其他辅助溶剂进行球磨,经过真空除泡后流延成型,流延生坯经预烧结和烧结步骤得到氮化铝陶瓷基片。本发明采用氧化铝和氮化铝的复合粉末为原料,经过等离子煅烧,改变粉末表面状态,提高粉末表面原子活性和原子的扩散能力,有助于加速烧结过程,降低烧结温度;烧结过程中在还原性气氛中烧结,通过还原反应形成新生态原子,从而加速烧结过程,节约生产成本,适合工业化生产。
【IPC分类】C04B35/582, C04B35/622
【公开号】CN104987081
【申请号】CN201510321131
【发明人】黄勤
【申请人】黄勤
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月5日
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