[發明專利]一種碳碳化硅復合粉末及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 202110349418.3
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113024255B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 姚力軍;邊逸軍;潘杰;王學澤;楊慧珍
• 申請（專利權）人: 寧波江豐電子材料股份有限公司
• 主分類號: C04B35/52
• 分類號: C04B35/52;C04B35/565;C04B35/622;C04B35/626
• 代理公司: 北京遠智匯知識產權代理有限公司 11659
• 代理人: 王巖

本發明涉及一種碳碳化硅復合粉末及其制備方法和用途，所述制備方法包括如下步驟：(1)按照目標質量比例準備碳粉和碳化硅粉并混合均勻，得到碳碳化硅混合粉；(2)將步驟(1)所述碳碳化硅混合粉與粘結劑、分散劑以及水混合均勻，得到碳碳化硅料漿；(3)將步驟(2)所述碳碳化硅料漿進行噴霧造粒，得到碳碳化硅復合粉末。采用本發明所述制備方法得到的碳碳化硅復合粉末具有粒度均勻、流動性良好、成形性優異等優點，可以用于制備碳碳化硅靶材，并有效保證了碳碳化硅靶材的致密度，以及靶材表面的光滑均勻。

技術領域

本發明涉及復合粉末制備技術領域，具體涉及一種碳碳化硅復合粉末及其制備方法和用途。

背景技術

熱敏打印頭包括由絕緣材料構成的基板，在基板上做一基層，基層上形成導線電極，在導線電極和基層的上方形成沿主打印方向的發熱電阻體帶，導線電極和發熱電阻體帶上方有保護層。保護層通常采用一層絕緣層或者一層絕緣層加一層耐磨層的方式，通常絕緣層和耐磨層均為低熱導材料。在發熱電阻體發熱的過程中，發熱電阻體產生的熱量通過保護層傳遞給打印媒介，打印媒介根據傳遞過來的熱量的多少產生相應的變化。而發熱電阻體發熱后，傳遞給打印媒介的熱量的多少與保護層的厚度和熱導率有直接的關系。

在熱敏打印頭降溫的過程中，工作電壓停止印加，發熱電阻體停止發熱，理想的狀態是在工作電壓停止印加的瞬間，保護層表面的溫度迅速降低到所需的低溫狀態，在該過程中降溫僅通過熱傳導的方式實現，所以此時需要保護層具有高熱導率特性，保證保護層內殘留的熱量在瞬間被導走，而實際上的保護層不具有高熱導率的特性，在工作電壓停止印加的瞬間，保護層內殘留的大量的熱量，一部分通過熱敏打印頭本身導走，另一部分通過打印媒介導走，而通過打印媒介導走的熱量，很容易導致打印過程中出現“拖尾”現象，影響打印質量。如果將保護層的厚度降低，雖然熱量的傳遞效率會提高，但是熱敏打印頭的耐磨性會大大降低，嚴重影響熱敏打印頭的性能。

同時由于絕緣層和耐磨層本身的材料特性，耐磨層和導線電極不能直接接觸，所以絕緣層必須要存在，但是絕緣層和耐磨層直接接觸時，經常出現耐磨層脫落的現象，耐磨層的耐磨性不能充分被發揮，這就使得打印頭的耐磨性大打折扣。

隨著熱敏打印、3D打印市場的擴展，行業內對能夠提高打印設備及工作效率的碳碳化硅靶材的需求日益提高，同時為保證碳碳化硅靶材真空濺射時性能穩定，及膜層耐磨性能，要求靶材有較高的致密度，微觀結構均勻無氣孔。目前，現有技術一般采用對碳碳化硅復合粉末進行熱壓燒結的方法來制備碳碳化硅靶材。

例如CN103833363A公開了一種碳化硅石墨復合材料及其制備方法。所述制備方法首先將原料石墨粉末、碳化硅粉末和燒結助劑在有機介質中經球磨得到料漿，再依次經過干燥、破碎、過篩、模壓成型，成型后的素坯經脫膠處理后熱壓燒結，其中熱壓燒結為控溫控壓兩段保壓燒結，熱壓燒結后隨爐冷卻即可得到碳化硅石墨復合材料。

CN105967691A公開了一種熱壓燒結制備SiC/C陶瓷復合材料的方法。所述制備方法包括：由87～91％的亞微米β-SiC微粉、8～12％的氮化鋁粉和0.5～1％分散劑組成基礎料，先將基礎料加入至有機溶劑中均勻攪拌，然后依次加入醇溶性樹脂、粘結劑、潤滑劑、高純核用石墨粉，均勻攪拌，得混合料；將混合料烘干后，打散過篩，密封陳腐；將所得的陳腐后粉料依次進行坯體的壓制、坯體烘干、坯體預燒、車制和高溫熱壓燒結，最終得到SiC/C陶瓷復合材料。

CN111233480A公開了一種碳和碳化硅陶瓷濺射靶材及其制備方法，所述制備方法包括如下步驟：(1)將碳粉、碳化硅粉和粘結劑按照比例混合，并進行篩分處理；(2)將步驟(1)篩分后的混合粉末裝入模具并用工具夯實；(3)將步驟(2)夯實后的模具在1850-2200℃進行熱壓燒結處理，得到碳和碳化硅陶瓷濺射靶坯；(4)將步驟(3)得到的碳和碳化硅陶瓷濺射靶坯進行機加工，得到碳和碳化硅陶瓷濺射靶材。