本发明涉及一种陶瓷基板的激光切割技术，具体涉及一种促进陶瓷基板对红外激光吸收的染料。
背景技术：
：现有的氧化铝陶瓷基板的激光划线工艺是通过基板清洁→工装定位→激光划线→超声清洗→流程制得，其中激光划线是通过调节激光机参数(输出功率、划线速度、激光频率、占空比等)使激光产生的高温瞬间融化目标区域氧化铝晶粒，从而使氧化铝陶瓷基板达到表面划线深度均匀一致，分片过程无毛刺及断裂产生的效果。现有激光划线工艺由于氧化铝基板在一定波长范围内光线反射率较高，采用近红外波段激光器(光纤激光器)，其划线速度较快(100-350mm/s)，导致基板无法迅速吸收下划线热量，容易造成各别局部位置划线断点，致使不良品比例上升；而降低划线速度虽能有效改善断点问题，但是会大大影响生产效率，造成生产成本的浪费。此外，采用二氧化碳激光器(波长＞1200nm)划线可有效解决划线断点问题，但是该激光器划线速度慢、划线毛刺较多、划线光斑大，对产品品质及生产成本均有显著影响。而且，现有采用染色剂改善基板对激光的吸收率，存在涂覆效果差的问题。主要在于，一是部分染色剂水溶性差，需要溶于四氢呋喃或氯仿等物质中，四氢呋喃属于高度易燃产品，具有刺激性，氯仿有毒且具有刺激性，此类物质长期接触均对人体产生不良影响；二是部分染色剂溶解速度慢，需要通过混合加热，流程较为繁琐，且导致涂布效率低，无法连续化生产；三是部分染料对氧化铝基板吸附力差，导致涂覆后均匀性低，无法有效解决划线断点较低的问题。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种促进陶瓷基板对红外激光吸收的染料。为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种促进陶瓷基板对红外激光吸收的染料，所述染料包含以下重量百分含量的组分：染色剂5～50％、纳米颗粒2～50％和溶剂30～93％。本发明所述染料中添加纳米颗粒，一方面能提高染料整体对激光的吸收。主要原因是：纳米颗粒尺寸远小于红外光波波长，对光波具有较强的透光率，大大减少波的反射率。另一方面，染料中添加纳米颗粒，提高染料整体的涂覆效果。主要原因是：简单的染色剂溶液对氧化铝的吸附能力极弱，容易拭去，添加纳米颗粒溶胶后，能够有效提高染料对氧化铝的附着力，上色率高且不易掉色，牢度适中，涂覆效果好。另外，所添加的纳米颗粒，与产品成分相同，不会造成二次污染。基于以上，纳米颗粒能够有效降低氧化铝陶瓷基板在一定波长范围内光线的反射率从而解决划线断线问题。此外，该染料的配料简单，无需加热，采用对环境无污染溶剂，制备简便；该染料的涂布工艺简单且便于清洗，不会对后续的加工造成不利影响。本发明所述染料的涂布和使用工艺如下：1)配料：将染色剂、纳米颗粒和溶剂按比例混合均匀；2)涂布：将混合均匀的染料均匀地涂覆在清洗后的陶瓷基板上；3)烘干：将涂覆有染料的陶瓷基板烘干；4)划线：对烘干后的陶瓷基板进行划线加工；5)清洁：清洗划线后的陶瓷基板，并回收染料。作为本发明所述促进陶瓷基板对红外激光吸收的染料的优选实施方式，所述纳米颗粒为sio2、硅、mgo和cao中的至少一种。作为本发明所述促进陶瓷基板对红外激光吸收的染料的优选实施方式，所述纳米颗粒为sio2、硅、mgo和cao中的至少两种。采用两种以上的纳米颗粒复合的效果优于只使用其中一种的效果，是由于不同材料的红外吸收峰相互叠加，能够加宽红外吸收的范围。作为本发明所述促进陶瓷基板对红外激光吸收的染料的优选实施方式，所述纳米颗粒的粒径为300～1200nm。采用上述粒径的纳米颗粒的原因是：(1)由于表面原子效应，纳米粒子粒径的减少，吸收峰发生宽化以及强吸收现象，更能增加染料对红外激光的吸收；(2)粒径越小，表面积越大，越能提高染料的上色率；(3)出于成本和可操作性考虑，粒径不能太小。作为本发明所述促进陶瓷基板对红外激光吸收的染料的优选实施方式，所述染色剂为赤藓红、酸性红、荧光桃红和苋菜红中的至少一种。作为本发明所述促进陶瓷基板对红外激光吸收的染料的优选实施方式，所述溶剂为水、乙醇和乙二醇中的至少一种。作为本发明所述促进陶瓷基板对红外激光吸收的染料的优选实施方式，所述染料包含以下重量百分含量的组分：赤藓红30％、sio25％和水65％。采用该配方的染料具有较好的红外吸收率，产品划线后断线率降低至0.03％以下。作为本发明所述促进陶瓷基板对红外激光吸收的染料的优选实施方式，所述染料包含以下重量百分含量的组分：赤藓红20％、酸性红20％、sio2和cao的混合物5％和水55％。采用该配方的染料具有较好的红外吸收率，产品划线后断线率降低至0.03％以下。作为本发明所述促进陶瓷基板对红外激光吸收的染料的优选实施方式，所述sio2和cao的重量之比为：sio2：cao＝1:1.5～3。采用上述配比的sio2和cao能使染料对红外激光的吸收较强，断线率较低。作为本发明所述促进陶瓷基板对红外激光吸收的染料的优选实施方式，所述赤藓红为9’-[9h]占吨-3-酮-3,6’-二羟基-2’,4’,5’,7’-四碘代二钠盐；所述酸性红为1-(4-磺酸-1-萘偶氮)-2-羟基-3,6-萘二磺酸三钠盐；所述荧光桃红为9-[9h]氧杂蒽-3酮二钠盐；所述苋菜红为1-(4'-磺酸基-1'-萘偶氮)-2-萘酚-3,6-二磺酸三钠盐；本发明的有益效果在于：本发明提供了一种促进陶瓷基板对红外激光吸收的染料，本发明所述促进陶瓷基板对红外激光吸收的染料中添加了纳米颗粒，能够有效降低氧化铝陶瓷基板在一定波长范围内光线的反射率从而解决划线断线问题，且染料的配料简单，无需加热，采用对环境无污染溶剂，制备简便；另外，该染料的涂布工艺简单且便于清洗，不会对后续的加工造成不利影响。附图说明图1为表面涂覆了实施例1、实施例2所述染料与未涂覆染料的陶瓷基板的表面反射率；其中，a、未涂覆染料；b、涂覆实施例1所述染料；c、涂覆实施例2所述染料。具体实施方式为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。实施例1本发明所述促进陶瓷基板对红外激光吸收的染料的一种实施例，本实施例所述染料包含以下重量百分含量的组分：赤藓红30％、二氧化硅5％和水65％；所述赤藓红为9’-[9h]占吨-3-酮-3,6’-二羟基-2’,4’,5’,7’-四碘代二钠盐。实施例2本发明所述促进陶瓷基板对红外激光吸收的染料的一种实施例，本实施例所述染料包含以下重量百分含量的组分：赤藓红20％、酸性红20％、二氧化硅和氧化钙的混合物5％和水55％；所述赤藓红为9’-[9h]占吨-3-酮-3,6’-二羟基-2’,4’,5’,7’-四碘代二钠盐；所述酸性红为1-(4-磺酸-1-萘偶氮)-2-羟基-3,6-萘二磺酸三钠盐。实施例3本发明所述促进陶瓷基板对红外激光吸收的染料的一种实施例，本实施例所述染料包含以下重量百分含量的组分：荧光桃红5％、硅2％和乙醇97％；所述荧光桃红为9-[9h]氧杂蒽-3酮二钠盐。实施例4本发明所述促进陶瓷基板对红外激光吸收的染料的一种实施例，本实施例所述染料包含以下重量百分含量的组分：荧光桃红20％、苋菜红30％、mgo20％和乙醇30％；所述荧光桃红为9-[9h]氧杂蒽-3酮二钠盐；所述苋菜红为1-(4'-磺酸基-1'-萘偶氮)-2-萘酚-3,6-二磺酸三钠盐。实施例5本发明所述促进陶瓷基板对红外激光吸收的染料的一种实施例，本实施例所述染料包含以下重量百分含量的组分：苋菜红20％、cao50％和乙二醇30％；所述苋菜红为1-(4'-磺酸基-1'-萘偶氮)-2-萘酚-3,6-二磺酸三钠盐。实施例6本发明所述促进陶瓷基板对红外激光吸收的染料的一种实施例，本实施例所述染料包含以下重量百分含量的组分：酸性红26％、cao33％和乙二醇41％；所述酸性红为1-(4-磺酸-1-萘偶氮)-2-羟基-3,6-萘二磺酸三钠盐。对比例本发明所述促进陶瓷基板对红外激光吸收的染料的一种对比例，本对比例所述染料包含以下重量百分含量的组分：诱惑红2％，胭脂红30％，乙醇68％，将上述组分按照配比混合后，通过加热搅拌混合均匀，形成涂覆溶液。实施例7根据实施例1～6和对比例所述染料的配比将染料混合均匀后，涂敷在清洗后的陶瓷基板上，待烘干后将陶瓷基板放置于激光器工作台面，进行划线加工，划线功率20-200w，划线速度100-400mm/s。然后，检测划线后的陶瓷基板，并对其进行断线率分析，具体分析结果如下表1。此外，需要对未涂覆染料的陶瓷基板作为空白对照组进行同样的划线分析。表1实施例1～6和对比例所述染料的划线分析结果序号样品类型样品量(片)断线量(片)断线比例(％)1空白样5001532实施例150020.43实施例2500004实施例350020.45实施例4500006实施例550020.47实施例650010.28对比例50071.4由表1可知，未涂有染料的陶瓷基板断线率高达3％，而对比例中的陶瓷基板断线率为1.4％，其对激光划线的效果不太理想。实施例1～6所述染料的涂覆能显著降低陶瓷基板的断线率，尤其是采用两种混合的纳米颗粒的断线率几乎为零，说明本发明所述染料能有效降低陶瓷基板激光划线过程中断线的问题。实施例8对涂不同染料或不涂染料的陶瓷基板进行光谱测试，具体样品a、样品b和样品c分别对应不涂染料、实施例1所述染料和实施例2所述染料的陶瓷基板，其结果如图1所示。如图1所示，未涂覆染料的陶瓷基板在可见光波段反射率稳定在70％左右；涂覆实施例1所述染料的陶瓷基板在可见440-560nm波段反射率有下降趋势且最低值出现在530nm处，反射率降至62％；涂覆实施例2所述染料在400-600nm波段反射率有下降趋势且最低值出现在470nm处，反射率降至59％，加入一定量的酸性红和采用两种复合的纳米颗粒对吸收波段范围增加有一定改善效果。最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。当前第1页12