[發明專利]一種多層功能陶瓷部件的制備方法

有效

• 申請號: 202011142920.9
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112299859B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 宋濤;王玉寶;魏華陽;陳學江;張永翠;徐先豹;王浩然;張路路;李明陽
• 申請（專利權）人: 山東工業陶瓷研究設計院有限公司
• 主分類號: C04B35/622
• 分類號: C04B35/622;B28B1/29;B28B11/12;B28B1/16;B32B38/04;B32B37/12;B32B37/00
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理有限公司 11435
• 代理人: 洪秀鳳

1.一種多層功能陶瓷部件的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、配制陶瓷料漿，將所述陶瓷料漿流延成型，得到陶瓷坯片；

S2、將所述陶瓷坯片切割后在預定位置沖孔，得到多個具備通孔的陶瓷片；

S3、配制包含可引發凝膠的有機助劑的凝膠注模成型料漿；

S4、將多個具備通孔的所述陶瓷片層疊；

S5、在層疊的所述陶瓷片的層間和通孔中或在層疊的所述陶瓷片的通孔中布置金屬電路結構并注入與所述金屬電路結構相配合的所述凝膠注模成型料漿，凝膠固化后得到多層功能陶瓷部件坯體；

S6、疊壓所述多層功能陶瓷部件坯體后燒結，得到多層功能陶瓷部件；

其中，S3步驟配制的所述凝膠注模成型料漿為凝膠注模成型陶瓷料漿，所述凝膠注模成型陶瓷料漿包含陶瓷顆粒、溶劑和可引發凝膠的有機助劑；在層疊的所述陶瓷片的層間和通孔中布置金屬電路結構并在層疊的所述陶瓷片的層間和/或通孔中注入與所述金屬電路結構相配合的所述凝膠注模成型陶瓷料漿，凝膠固化后得到多層功能陶瓷部件坯體，

或，

S2步驟沖孔得到的陶瓷片上的通孔包含與預設金屬電路結構的形狀相同的通孔，且在S4步驟將多個具備通孔的所述陶瓷片層疊時各層陶瓷片上的預定位置的通孔連通；S3步驟配制的所述凝膠注模成型料漿為凝膠注模成型金屬料漿，所述凝膠注模成型金屬料漿包含金屬顆粒、溶劑和可引發凝膠的有機助劑；在S5步驟中，在層疊的所述陶瓷片的通孔中布置的金屬電路結構與與其相配合的所述凝膠注模成型金屬料漿為一體化的凝膠注模成型金屬結構；其中，所述凝膠注模成型金屬結構通過如下方式制得：將所述凝膠注模成型金屬料漿注入層疊的所述陶瓷片的連通的通孔中，得到與所述預設金屬電路結構的形狀相同的凝膠注模成型金屬結構。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，當S3步驟配制的所述凝膠注模成型料漿為凝膠注模成型陶瓷料漿時，按重量份數計，所述凝膠注模成型陶瓷料漿包含60-86份陶瓷顆粒、10-20份溶劑和2-7份可引發凝膠的有機助劑；

其中，所述陶瓷顆粒選自氧化鋁、氧化鋯、氮化鋁、氮化硅、碳化硅、二氧化硅、鈦酸鋇、氧化鈹、二氧化鈦、氧化鑭、氧化釔、鋁酸鑭、鈦酸鈣、碳酸鋇、氧化鎂、氧化鎳或莫來石中的一種或多種；

所述溶劑選自去離子水、乙醇、異丙醇、正丁醇、甲苯、二甲苯、丙三醇中的一種或兩種；

所述可引發凝膠的有機助劑選自聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛酯、聚丙烯酸鈉、檸檬酸、聚丙烯酸、甲基丙烯酸、聚丙烯酸銨、丙烯酰胺、N-N'亞甲基雙丙烯酰胺、丙三醇、1-羥基環己基苯基甲酮、過硫酸銨、四甲基乙二胺、四甲基氫氧化銨、丙酮、異丙醇、聚乙二醇、海藻酸鈉的任意組合。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，在S5步驟中，在層疊的所述陶瓷片的層間和通孔中布置的金屬電路結構包括布置在所述通孔中的金屬導柱以及布置在層疊的所述陶瓷片的層間的金屬電路，層間的所述金屬電路通過所述金屬導柱導通。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，布置在所述通孔中的金屬導柱與所述通孔之間具有間隙，所述凝膠注模成型陶瓷料漿注入并填充布置在所述通孔中的金屬導柱與所述通孔之間的間隙以與所述金屬導柱相配合。

5.如權利要求3所述的方法，其特征在于，布置在層疊的所述陶瓷片的層間的金屬電路與層疊的所述陶瓷片之間具有層間間隙，所述凝膠注模成型陶瓷料漿注入并填充布置在層疊的所述陶瓷片的層間的金屬電路與層疊的所述陶瓷片之間的層間間隙以與布置在層疊的所述陶瓷片的層間的金屬電路相配合。

6.如權利要求3所述的方法，其特征在于，布置在所述通孔中的金屬導柱與所述通孔之間以及布置在層疊的所述陶瓷片的層間的金屬電路與層疊的所述陶瓷片之間均具有間隙，所述凝膠注模成型陶瓷料漿注入并填充布置在所述通孔中的金屬導柱與所述通孔之間以及布置在層疊的所述陶瓷片的層間的金屬電路與層疊的所述陶瓷片之間的間隙以與所述金屬電路結構相配合。