[發(fā)明專利]一種氧化鋁陶瓷及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201711200462.8
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN109836135A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 柴有權(quán);楊支朋;席新杰
• 申請（專利權(quán)）人: 山西朔神新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/622;C04B35/81
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1.一種氧化鋁陶瓷，其原料包括氧化鋁85-90質(zhì)量%、氧化鋯2-5質(zhì)量%、氧化鎂1-3質(zhì)量%、氧化鈣1-3質(zhì)量%、導(dǎo)熱添加劑4-6質(zhì)量%，其特征在于所述導(dǎo)熱添加劑由以下組分構(gòu)成：一維導(dǎo)熱材料 以及二維導(dǎo)熱材料和/或零維導(dǎo)熱材料；

所述導(dǎo)熱添加劑中所述一維導(dǎo)熱材料與所述二維導(dǎo)熱材料和/或零維導(dǎo)熱材料的質(zhì)量比為3-5:1；所述一維導(dǎo)熱材料的長度為15-20μm，長徑比為10-30:1；

所述氧化鋁陶瓷的體積電阻率≥10¹²Ω·m，優(yōu)選體積電阻率≥10¹³Ω·m。

2.如權(quán)利要求1所述的氧化鋁陶瓷，其中原料氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化鈣為粉體，粉體的粒徑≤0.5μm；所述二維導(dǎo)熱材料的粒徑≤50μm，厚度≤0.5μm；所述零維導(dǎo)熱材料的粒徑≤1μm。

3.如權(quán)利要求1-2所述的氧化鋁陶瓷，其中所述導(dǎo)熱添加劑由一維導(dǎo)熱材料和二維導(dǎo)熱材料組成，或者所述導(dǎo)熱添加劑由一維導(dǎo)熱材料和零維導(dǎo)熱材料組成。

4.如權(quán)利要求1-3所述的氧化鋁陶瓷，所述一維導(dǎo)熱材料為碳化硅晶須；所述二維導(dǎo)熱材料為石墨片層、石墨烯片層或六方氮化硼片層，優(yōu)選為六方氮化硼片層；所述零維導(dǎo)熱材料為氮化硅顆粒、碳化硅顆粒或氮化鋁顆粒，優(yōu)選為氮化鋁顆粒。

5.如權(quán)利要求1-4所述的氧化鋁陶瓷，其導(dǎo)熱系數(shù)為≥50W/mK，抗彎強(qiáng)度≥210MPa。

6.如權(quán)利要求1-5所述的氧化鋁陶瓷，其中所述導(dǎo)熱添加劑為碳化硅晶須和六方氮化硼片層。

7.如權(quán)利要求1-6所述的氧化鋁陶瓷的制備方法，其包括如下步驟：

（1）將氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化鈣原料粉體按配比混合均勻，形成第一混合物；

（2）將導(dǎo)熱添加劑中的二維導(dǎo)熱材料和/或零維導(dǎo)熱材料按配比與上述第一混合物混合均勻，形成第二混合物；

（3）將導(dǎo)熱添加劑中的一維導(dǎo)熱材料按配比與上述第二混合物混合均勻，形成混合原料；

（4）將混合原料經(jīng)過模壓成型，在惰性氣氛下燒結(jié)得到所述氧化鋁陶瓷。

8.如權(quán)利要求7所述的氧化鋁陶瓷的制備方法，其中步驟（4）中的惰性氣氛為氮氣氣氛或稀有氣體氣氛。

9.如權(quán)利要求7-8所述的氧化鋁陶瓷的制備方法，其中步驟（1）-（3）中混合采用濕式球磨混合，混合介質(zhì)采用無水乙醇；步驟（3）之后在混合原料中添加PEG或PVA進(jìn)行造粒并干燥；步驟（4）中的模壓壓力為150-200MPa，燒結(jié)溫度為1500-1600℃。

10.一種陶瓷散熱基板，其由權(quán)利要求1-6所述的氧化鋁陶瓷制備得到。