[發明專利]一種陶瓷復合材料基板及其制備工藝

有效

• 申請號: 201410104576.2
• 申請日: 2014-03-20
• 公開（公告）號: CN104058772A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 王雙喜;劉高山;晏建宇;葉家星;張丹
• 申請（專利權）人: 汕頭大學
• 主分類號: C04B35/76
• 分類號: C04B35/76;C04B35/622
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 溫旭

1.一種金屬陶瓷復合材料基板，包含陶瓷基體和金屬導熱增強體，其特征在于，所述金屬陶瓷復合材料基板中的金屬導熱增強體均勻分布且垂直穿透陶瓷基體。

2.根據權利要求1所述的一種金屬陶瓷復合材料基板，其特征在于，所述陶瓷基體為氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷、硅化物陶瓷、多元電子陶瓷或它們兩種及以上的復合陶瓷。

3.根據權利要求1所述的一種金屬陶瓷復合材料基板，其特征在于，所述陶瓷基體為堇青石陶瓷或堇青石玻璃。

4.根據權利要求1所述的一種金屬陶瓷復合材料基板，其特征在于，所述金屬導熱增強體為具有高導熱的金屬Al、Ag、Cu及其合金。

5.一種制備如權利要求1所述金屬陶瓷復合材料基板工藝，包括以下步驟：

1)將重量份的陶瓷粉體60～70份，加入水10～15份、粘結劑10～20份、增塑劑2～5份、分散劑0.5～2份，混合均勻后得到陶瓷流延漿料；

2)將得到的漿料，在流延機上流延；

3)漿料通過流延凍干區，定向冷凝，在生帶半成品中形成垂直貫通且均勻分布的柱狀冰柱；

4)將冷凝形成均勻分布柱狀冰柱的生帶半成品在-20～-40℃溫度下進行凍干，形成開口氣孔均勻分布且垂直于陶瓷生帶表面的多孔陶瓷生帶；

5)將陶瓷生帶進行加熱排膠，升溫至溫度500～700℃，保持1～3小時，排膠后得到開口氣孔均勻分布且垂直于陶瓷基體表面的多孔陶瓷坯片；

6)將開口氣孔均勻分布且垂直于陶瓷基體表面的多孔陶瓷坯片送入燒結設備中，在900～1800℃溫度下，燒結2～6小時。

7)將燒結得到的陶瓷基體與熔融的金屬或合金浸滲，形成金屬相均勻分布且垂直穿透陶瓷的金屬陶瓷復合材料基板。

6.根據權利要求5所述的一種金屬陶瓷復合材料基板制備工藝，其特征在于，所述步驟7)中的浸滲工藝是將燒結得到的陶瓷基體放入坩堝中，金屬合金放在基體上，在真空爐中充以氮氣保護，700℃～1200℃下浸滲，金屬合金熔化并在重力作用下進入多孔陶瓷基體孔隙中。

7.根據權利要求5所述的一種金屬陶瓷復合材料基板制備工藝，其特征在于，所述步驟7)中的浸滲工藝是將燒結得到的陶瓷基體放入剛玉罐中，金屬合金放在基體上，蓋上罐蓋，抽盡罐中空氣后充以高純氮氣，保持罐中氣壓5～10MPa，放入高溫爐中在700℃～1200℃下浸滲，金屬合金熔化并在氣壓作用下進入多孔陶瓷基體孔隙中。

8.根據權利要求5所述的一種金屬陶瓷復合材料基板制備工藝，其特征在于，所述步驟7) 中的浸滲工藝是將燒結得到的陶瓷基體放入壓力模具中，金屬合金放在陶瓷基體上，合模后抽盡模腔及陶瓷基體中空氣，并對模具加壓30～70MPa，將模具放入高溫爐中在700℃～1200℃下浸滲，金屬合金熔化并在模具壓力作用下進入多孔陶瓷基體孔隙中。