一种氧化铝陶瓷烧结体及其制备方法和应用与流程

文档序号:25543975发布日期:2021-06-18 20:41阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种氧化铝陶瓷烧结体,其特征在于,所述氧化铝陶瓷烧结体包含质量分数为85.6~95.2%的氧化铝、含铈化合物(以氧化铈形式计算)和含铌化合物(以氧化铌形式计算),所述含铈化合物(以氧化铈形式计算)的质量分数高于含铌化合物(以氧化铌形式计算)的质量分数。

2.如权利要求1所述的氧化铝陶瓷烧结体,其特征在于,所述含铈化合物(以氧化铈形式计算)的质量分数和含铌化合物(以氧化铌形式计算)的质量分数的比值为(1.4~2.2):1。

3.如权利要求1所述的氧化铝陶瓷烧结体,其特征在于,所述含铌化合物(以氧化铌形式计算)的质量分数为2~6%,所述含铈化合物(以氧化铈形式计算)的质量分数为2.8~8.4%。

4.如权利要求1所述的氧化铝陶瓷烧结体,其特征在于,以质量分数计算,所述氧化铝陶瓷烧结体由85.6~95.2%的氧化铝、2~6%的含铌化合物(以氧化铌形式计算)和2.8~8.4%的含铈化合物(以氧化铈形式计算)组成;优先地,以质量分数计算,所述氧化铝陶瓷烧结体由89%的氧化铝、4%的含铌化合物(以氧化铌形式计算)和7%的含铈化合物(以氧化铈形式计算)组成。

5.如权利要求1所述的氧化铝陶瓷烧结体,其特征在于,所述氧化铝陶瓷烧结体中含有铈铌晶体,所述铈铌晶体为cenbo4,所述氧化铝陶瓷烧结体中还含有氧化铝和氧化铈结合形成的晶粒相ceal11o18。

6.如权利要求5所述的氧化铝陶瓷烧结体,其特征在于,所述cenbo4的平均粒径为3~4um,其d90和d10的差值为6.5~7.5um;所述ceal11o18的平均粒径为3.5~4.5um,其d90和d10的差值为7~8um。

7.如权利要求5所述的氧化铝陶瓷烧结体,其特征在于,所述氧化铝陶瓷烧结体中,单位面积内cenbo4的颗粒面积占比为3~6%,单位面积内ceal11o18的颗粒面积占比为2~3%。

8.一种氧化铝陶瓷基板,其特征在于,所述氧化铝陶瓷基板包含权利要求1~7任一项所述的氧化铝陶瓷烧结体。

9.一种覆金属层的氧化铝陶瓷基板,其特征在于,所述覆金属层的氧化铝陶瓷基板包含权利要求1~7任一项所述的氧化铝陶瓷烧结体。

10.如权利要求8所述的氧化铝陶瓷基板的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)按配比称取原料,将含铈化合物(以氧化铈形式计算)和含铌化合物(以氧化铌形式计算)充分混合均匀,然后与氧化铝混合,随后经湿法球磨、干燥得混合粉体;

(2)将步骤(1)所得的混合粉体装入模具内等静压成型得到生坯,将生坯进行高温烧结即得所述的氧化铝陶瓷基板;其中,所述高温烧结过程中,其温度为1450~1550℃,保温时间为0.5~3h。


技术总结
本发明涉及一种氧化铝陶瓷烧结体,包含质量分数为85.6~95.2%的氧化铝、含铈化合物(以氧化铈形式计算)和含铌化合物(以氧化铌形式计算),所述含铈化合物(以氧化铈形式计算)的质量分数高于含铌化合物(以氧化铌形式计算)的质量分数。本发明以高纯的α~Al2O3颗粒为原料,以Ce2O3和Nb2O5为添加剂,烧结过程中添加剂Ce2O3和Nb2O5会生成CeNbO4作为液相,从而显著降低复合陶瓷的烧结温度,促进界面反应,使氧化铝晶粒异向长大为柱状;柱状晶主要通过使裂纹偏转、柱状晶的拔出吸收能量等实现复合陶瓷的协同增韧,降低裂纹尖端扩展能,从而使陶瓷材料具有更高的断裂韧性。

技术研发人员:邱基华;黄雪云;江楠
受保护的技术使用者:潮州三环(集团)股份有限公司;南充三环电子有限公司
技术研发日:2019.12.02
技术公布日:2021.06.18
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