[發(fā)明專(zhuān)利]一種高強(qiáng)度高導(dǎo)熱氮化鋁陶瓷基板及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911269335.2
• 申請(qǐng)日: 2019-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110736134B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黨軍杰;郭軍;張浩;崔嵩;田晨光;孫登瓊;許海仙;史常東
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十三研究所
• 主分類(lèi)號(hào): F24D19/10
• 分類(lèi)號(hào): F24D19/10;F24D3/02;F24D3/10
• 代理公司: 合肥天明專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 34115
• 代理人: 張夢(mèng)媚

1.一種高強(qiáng)度高導(dǎo)熱氮化鋁陶瓷基板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、陶瓷配方：亞微米級(jí)高純度氮化鋁粉體、亞微米級(jí)氧化釔燒結(jié)助劑、粘結(jié)劑、溶劑、增塑劑和分散劑混合均勻后，流延得到陶瓷素坯；

S2、陶瓷脫脂：在中性或者還原氣氛下脫脂，脫脂溫度≥400℃，脫脂后陶瓷素坯的總雜質(zhì)含量控制在4.6-8.1%之間；

S3、陶瓷細(xì)晶燒結(jié)：將脫脂后的陶瓷素坯進(jìn)行第一步燒結(jié)，所述第一步燒結(jié)的溫度為1800-1950℃，時(shí)間為4-100h；再進(jìn)行第二步燒結(jié)，所述第二步燒結(jié)的溫度為1750-1950℃，時(shí)間為2-4h；且第一步燒結(jié)的溫度高于第二步燒結(jié)的溫度。

2.如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度高導(dǎo)熱氮化鋁陶瓷基板的制備方法，其特征在于，所述亞微米級(jí)高純度氮化鋁粉體中氮含量≥33.6%，O含量＜0.8%，純度＞98.6%。

3.如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度高導(dǎo)熱氮化鋁陶瓷基板的制備方法，其特征在于，所述亞微米級(jí)氧化釔燒結(jié)助劑的含量為所述亞微米級(jí)高純度氮化鋁粉體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的3%-6%，所述粘結(jié)劑為氮化鋁粉體質(zhì)量分?jǐn)?shù)的13-20%。

4.如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度高導(dǎo)熱氮化鋁陶瓷基板的制備方法，其特征在于，所述的粘結(jié)劑包括聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂、聚碳酸烯酯類(lèi)、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一種。

5.如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度高導(dǎo)熱氮化鋁陶瓷基板的制備方法，其特征在于，所述增塑劑包括BBP、DOP、PEG、DMP中的至少一種，所述分散劑包括魚(yú)油、丙烯酸、磷酸酯乳化劑中的至少一種。

6.如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度高導(dǎo)熱氮化鋁陶瓷基板的制備方法，其特征在于，步驟S3中，所述陶瓷細(xì)晶燒結(jié)的具體步驟為：將脫脂后的陶瓷素坯放入石墨高溫爐中，于氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行兩步細(xì)晶燒結(jié)。

7.一種高強(qiáng)度高導(dǎo)熱氮化鋁陶瓷基板，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的制備方法制得。

8.如權(quán)利要求7所述的高強(qiáng)度高導(dǎo)熱氮化鋁陶瓷基板，其特征在于，所述高強(qiáng)度高導(dǎo)熱氮化鋁基板中僅包含AlN相，并且陶瓷的晶粒尺寸小于10μm；其中基板的熱導(dǎo)率≥240W/m.k，抗折強(qiáng)度≥310Mpa，體積密度≥3.26g/cm³。