[發(fā)明專利]碳化硅陶瓷及其制備方法和散熱片及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711008159.8
• 申請(qǐng)日: 2017-10-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107892576B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黎海華;向其軍;譚毅成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市商德先進(jìn)陶瓷股份有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/577
• 分類號(hào): C04B35/577;C04B35/622;C04B38/00;C22C29/02;C22C1/05;H05K7/20;G06F1/20;H04N5/64
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 潘霞

本發(fā)明涉及一種碳化硅陶瓷及其制備方法和散熱片及其應(yīng)用。該碳化硅陶瓷的制備方法包括如下步驟：將原料混合形成混合料，其中，按照質(zhì)量百分含量計(jì)，原料包括70％～90％的碳化硅、5％～15％的助燒劑和5％～20％填充劑，助燒劑選自二氧化硅、氧化鉀、氧化鈉、滑石、鉀長(zhǎng)石及鈉長(zhǎng)石中的至少一種，填充劑選自鋁粉、銅粉、鐵粉及氧化鋅中的至少一種；將混合料成型，得到生坯；將生坯燒結(jié)，得到碳化硅陶瓷。該碳化硅陶瓷的制備方法能夠制備得到兼具較好的抗折強(qiáng)度和較好的散熱效果的碳化硅陶瓷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及陶瓷材料領(lǐng)域，特別是涉及一種碳化硅陶瓷及其制備方法和散熱片及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

散熱片是一種給電器中的易發(fā)熱電子元件散熱的裝置，如，電腦的CPU中央處理器、電視機(jī)的電源管和行管以及功放器的功放管等，都需要使用散熱片。通常，需要在電子元件與散熱片的接觸面上涂上一層導(dǎo)熱硅脂，使元器件發(fā)出的熱量更有效地傳導(dǎo)到散熱片上，再經(jīng)散熱片散發(fā)到周圍空氣中去。而由于碳化硅陶瓷本身絕緣，且具有耐酸堿腐蝕、耐高溫、抗氧化、熱導(dǎo)率高等優(yōu)良特點(diǎn)，而被廣泛用作散熱片材料。然而，目前的碳化硅陶瓷仍然存在著要么散熱效果不夠好，要么抗折強(qiáng)度不夠好的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一種兼具較好的散熱效果和較好的抗折強(qiáng)度的碳化硅陶瓷的制備方法。

此外，還提供一種碳化硅陶瓷、散熱片及其應(yīng)用。

一種碳化硅陶瓷的制備方法，包括如下步驟：

將原料混合形成混合料，其中，按照質(zhì)量百分含量計(jì)，所述原料包括70％～90％的碳化硅、5％～15％的助燒劑和5％～20％的填充劑，所述助燒劑選自二氧化硅、氧化鉀、氧化鈉、滑石、鉀長(zhǎng)石及鈉長(zhǎng)石中的至少一種，所述填充劑選自鋁粉、銅粉、鐵粉及氧化鋅中的至少一種；

將所述混合料成型，得到生坯；及

將所述生坯燒結(jié)，得到碳化硅陶瓷。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，上述碳化硅陶瓷的制備方法通過(guò)按照上述比例將碳化硅與上述助燒劑、上述填充劑混合后依次經(jīng)成型和燒結(jié)，不僅能夠使制備得到的碳化硅陶瓷具有較高的氣孔率，有利于增加空氣與碳化硅陶瓷的接觸面積，而且還具有較高的熱導(dǎo)率，從而使得碳化硅陶瓷具有較好的散熱效果，同時(shí)，還能夠使制備得到的碳化硅陶瓷具有較好的抗折強(qiáng)度。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述碳化硅的中位粒徑為5微米～30微米。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述將原料混合形成混合料的步驟具體為：將分散劑和水混合，形成預(yù)混液；將所述原料與所述預(yù)混液球磨混合，得到所述混合料。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述水與所述原料的質(zhì)量比為60:100～100:100，所述分散劑與所述原料的質(zhì)量比為0.1:100～1:100；所述將所述混合料成型的步驟之前，還包括將所述混合料進(jìn)行噴霧造粒的步驟。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述分散劑選自聚甲基丙烯酸銨、聚乙烯亞胺及聚乙二醇中的至少一種。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述將所述混合料成型的方法為干壓成型，成型壓力為10MPa～30MPa。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，將所述生坯燒結(jié)的步驟為：在保護(hù)氣體的氛圍下，將所述生坯以10℃/小時(shí)～60℃/小時(shí)的速度升溫至200℃～500℃，然后以100℃/小時(shí)～200℃/小時(shí)的速度升溫至600℃～1000℃，再以5℃/小時(shí)～30℃/小時(shí)的速度升溫至1300℃～1550℃，并保溫1小時(shí)～4小時(shí)。

一種上述碳化硅陶瓷的制備方法制備得到的碳化硅陶瓷。

一種散熱片，由上述碳化硅陶瓷加工處理得到。

上述散熱片在電腦、電視機(jī)或功率放大器中的應(yīng)用。

附圖說(shuō)明