专利名称：Led蓝宝石用氧化铝粉末原料的烧结方法
技术领域：
本发明涉及LED蓝宝石用氧化铝粉末原料的烧结方法。
背景技术：
照明作为能源消耗的主要部分，可以通过LED照明方式达到节能目的。LED蓝宝石是指用于制备LED衬底片的人造蓝宝石(氧化铝单晶)。作为LED衬底材料，蓝宝石晶体应当具有亚纳米级的超光滑表面，其翘曲度、弯曲度、总厚度变化量、晶向角度以及晶体内部应力等指标也应当符合要求。蓝宝石晶体，是以氧化铝为原料，经过融化、长晶等步骤制备而成。制备得到作为LED衬底片的人造蓝宝石，必须采用密度均较高的氧化铝原料。
高纯氧化铝粉末容易获得，但因其为粉体材料，密度低，比表面大，气体吸附较多，会影响蓝宝石晶体生长，制备的蓝宝石晶体存在气泡等缺陷，无法达到长晶需求；采取等静压压制或者简单的烧结方法(如，用马弗炉烧结)可以提高氧化铝粉末的密度，但是密度仍然较低，无法达到长晶需求。用火焰法对粉末进行烧结形成高密度的块料，即采用氢氧焰将氧化铝粉末熔融，然后自行结晶凝结成块，可以制备得到密度高达约3. 9克/厘米3的块材，但是，火焰法操作的危险性高，生产过程需要用到高纯氢气，每公斤原料的生产需要约100元左右的氢气，生产成本也非常高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种新的LED蓝宝石用氧化铝粉末原料的烧结方法及该方法制得的氧化铝块体。本发明LED蓝宝石用氧化铝粉末原料的烧结方法，它包括如下步骤a、取氧化铝粉末，压制，得氧化铝毛坯；b、将步骤a制得的氧化铝毛坯用微波烧结，微波频率为2.45GHz，升温至1400 210(rc，烧结 ImirTlOh,即可。其中，步骤a所述压制为等静压压制，压力为350MPa。其中，所述步骤b中，升温至1500°C,烧结lOmin。其中，所述步骤b中，升温的速度为100°C /min,本发明前述烧结方法制备的烧结后的氧化铝块体。其中，氧化铝块体的密度为3. 7 3. 98g/cm3。本发明使用微波烧结方法处理氧化铝粉末，在本发明提供参数条件下，既能制备得到高密度的氧化铝块体，用于制备蓝宝石，进而制成LED衬底材料，又不需要使用高纯氢气烧结，耗能低，操作简单安全，成本低廉。显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。以下通过实施例形式的具体实施方式
，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
图1微波烧结氧化铝粉末示意图。
具体实施例方式实施例1本发明LED蓝宝石用氧化铝粉末原料的烧结方法a、取氧化铝粉末，经过350MPa等静压后形成密实的球体；b、将步骤a制得的氧化铝毛坯用微波烧结，微波频率为2. 45GHz,升温过程为IOO0C /min，升温至 1400。。，烧结 10h，即可。实施例2本发明LED蓝宝石用氧化铝粉末原料的烧结方法a、取氧化铝粉末，经过350MPa等静压后形成密实的球体；b、将步骤a制得的氧化铝毛坯用微波烧结，微波频率为2. 45GHz，升温至2100°C，升温过程为100°C /min,烧结Imin,即可。实施例3本发明LED蓝宝石用氧化铝粉末原料的烧结方法a、取氧化铝粉末，经过350MPa等静压后形成密实的球体；b、将步骤a制得的氧化铝毛坯用微波烧结，微波频率为2. 45GHz，升温至1500°C，升温过程为100°C /min,烧结IOmin,即可。以下用实验例的方式说明本发明有益效果实验例I本发明烧结方法制备的氧化铝块体1、制备方法本发明方法取氧化铝粉末，经过350MPa等静压后形成密实的球体，如图1所示，载入可旋转多模微波腔中，调节频率为2. 45GHz，升温过程为100°C /min，升温至1500°C微波烧结约10分钟，即制得氧化铝块体。传统制备方法将氧化铝粉末经过350MPa等静压后形成密实的球体，放入马弗炉中烧结，升温过程为200°C /h，升温至1800°C后保持2个小时，即制得氧化铝块体。2、检测使用密度测量仪MH-300C/600C进行测量，检测原理采用阿基米得浮力法的原理，用封蜡法测试，设的石蜡比重为O. 9g/cm2，然后将结果乘以一个因子15。物质实际密度=测量密度 / (0.9X15)。3、实验结果检测的实验结果如表I所示表I氧化铝块体的密度比较
权利要求
1.LED蓝宝石用氧化铝粉末原料的烧结方法，其特征在于它包括如下步骤 a、取氧化铝粉末，压制，得氧化铝毛坯； b、将步骤a制得的氧化铝毛坯用微波烧结，微波频率为2.45GHz，升温至140(T2100°C，烧结Imin IOh,即可。
2.根据权利要求1所述的烧结方法，其特征在于步骤a所述压制为等静压压制，压力为 350MPa。
3.根据权利要求1所述的烧结方法，其特征在于所述步骤b中，升温至1500°C，烧结IOmin0
4.根据权利要求1所述的烧结方法，其特征在于所述步骤b中，升温的速度为100°C/mirio
5.权利要求Γ4任意一项所述烧结方法制备的烧结后的氧化铝块体。
6.根据权利要求5所述的氧化铝块体，其特征在于块体密度为3.7^3. 98g/cm3。
全文摘要
本发明公开了一种LED蓝宝石用氧化铝粉末原料的烧结方法，它包括如下步骤a、取氧化铝粉末，压制，得氧化铝毛坯；b、取氧化铝毛坯微波烧结，微波频率为2.45GHz，升温至1400~2100℃，烧结1min~10h，即可。本发明方法既能将高纯氧化铝粉料处理成高密度块体，又可以大大地降低能耗，提高安全性。
文档编号C04B35/64GK103011844SQ20121057067
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月25日 优先权日2011年12月27日
发明者赵丽丽, 吕铁铮 申请人:江苏有能光电科技有限公司