[發(fā)明專利]一種氧化鋁陶瓷材料的制備方法及氧化鋁陶瓷基片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110473355.2
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113185268B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高朋召;劉小磐;鄭航博;王垣力
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/64
• 代理公司: 長沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 胡凌云;馬強(qiáng)

1.一種氧化鋁陶瓷材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、將微米級碳化硅粉末和微米級氧化鋁粉末按0.1-50:30-90的質(zhì)量比混合，球磨，獲得漿料A；

其中，所述微米級碳化硅粉末的平均粒徑大于微米級氧化鋁粉末的平均粒徑；

S2、以S1獲得的漿料A為原料，造粒，干燥，獲得粉料A；

S3、將S2獲得的粉料A于500-1000℃條件下煅燒0.5-8h后，冷卻，獲得粉料B；

其中，以0.5-6℃·min^-1的升溫速率升溫至500-1000℃；

S4、將S3獲得的粉料B與納米級氧化鋁粉末、燒結(jié)助劑混合，球磨，獲得漿料B；

其中，所述燒結(jié)助劑由CaO、MgO、TiO₂、Cr₂O₃中的一種或幾種組成；所述粉料B所含的碳化硅和氧化鋁之和與所述納米級氧化鋁粉末、燒結(jié)助劑的質(zhì)量比為30.1-140:0.1-70:0.1-5；

S5、以S4獲得的漿料B為原料，造粒后，壓制成型，獲得生坯；

S6、將S5獲得的生坯烘干后，以1-6℃·min^-1的速率升溫至600-1200℃，保溫0.5-8h后，以1-6℃·min^-1的速率升溫至1220-1600℃，保溫1-8h，獲得氧化鋁陶瓷材料成品。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，S1中，微米級碳化硅粉末的粒度為D₅₀：2.0-3.0μm，微米級氧化鋁粉末的粒度為D₅₀：0.5-1.5μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，S1中，球磨過程分為一段球磨A和二段球磨A；其中，一段球磨A時，以水為球磨介質(zhì)，剛玉球為磨球，以100-600r·min^-1的轉(zhuǎn)速球磨2-10h,所述水的添加量為所述微米級碳化硅粉末和微米級氧化鋁粉末總量的100-150wt％；

二段球磨A時，在一段球磨A所得漿料中添加粘結(jié)劑水溶液，以50-300r·min^-1的轉(zhuǎn)速球磨0.1-1h，所述粘結(jié)劑水溶液的添加量為所述微米級碳化硅粉末和微米級氧化鋁粉末總量的5-15wt％，所述粘結(jié)劑水溶液中粘結(jié)劑的濃度為2-6wt％。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述粘結(jié)劑為PVA。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，S2和/或S5中，通過噴霧造粒法進(jìn)行造粒。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，S2中，于40-100℃條件下干燥6-24h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，S4中，納米級氧化鋁粉末的粒度為D₅₀：40-90nm，燒結(jié)助劑的粒度為D₅₀：0.5-1.5μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，S4中，球磨過程分為一段球磨B和二段球磨B；其中，一段球磨B時，以水為球磨介質(zhì)，剛玉球為磨球，以100-500r·min^-1的轉(zhuǎn)速球磨0.5-8h,所述水的添加量為所述粉料B、納米級氧化鋁粉末和燒結(jié)助劑的總量的100-150wt％；

二段球磨B時，在一段球磨B所得漿料中添加粘結(jié)劑水溶液，以50-250r·min^-1的轉(zhuǎn)速球磨0.1-1h，所述粘結(jié)劑水溶液的添加量為所述粉料B、納米級氧化鋁粉末和燒結(jié)助劑的總量的5-15wt％，所述粘結(jié)劑水溶液中粘結(jié)劑的濃度為2-6wt％。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于所述粘結(jié)劑為PVA。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，S5中，壓制成型時，控制成型壓力為20-140MPa，保壓時間為5-120s。