專利名稱：一種高散熱效率氧化鋁陶瓷及其制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于陶瓷材料技術(shù)領域，涉及一種高散熱效率氧化鋁陶瓷及其制備方法。
背景技術(shù)：
電子行業(yè)的產(chǎn)品的小型化、微型化，元件的單位面積功率密度日漸提高，對于承載的陶瓷基板、陶瓷散熱器的散熱性能要求也日漸提高。在考慮原材料的可獲得性和總體成本而言，需要開發(fā)優(yōu)異的氧化鋁陶瓷散熱材料的工藝和配方。本發(fā)明涉及一種兼具高導熱率和高輻射率的氧化鋁陶瓷及其制備方法。其特點是 區(qū)別于普通的氧化鋁陶瓷材料的導熱率約為10W/mK、峰值波長的輻射率為80 90 %，其導熱率和峰值波長的輻射率均很高，分別為39W/mK和98%，能夠很好的解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高散熱效率氧化鋁陶瓷及其制備方法，用以提供一種導熱率和峰值波長的輻射率均很高的陶瓷材料及其制備方法。一種高散熱效率氧化鋁陶瓷，它包括有如下組成部分
氧化鋁(Al2O3 )96-97%
二氧化硅(SiO2)0. 5-1. 5%
滑石粉0.5-1.5%
粘土1-2%
助劑0.2-1%其中，前述的比例是按比重展開的，總量為100%。進一步，所述的一種高散熱效率氧化鋁陶瓷，還具有如下技術(shù)特征所述的氧化鋁(Al2O3)的原料粒度的篩網(wǎng)目數(shù)為1000目。所述的助劑為20-50%的五氧化二釩(V2O5)和40-80%的氧化銅(CuO)的混合料。一種高散熱效率氧化鋁陶瓷的制備方法，該方法包括如下步驟步驟1，初磨按配方稱量所需的各種原料，下料入球磨機，充分球磨24-36小時；步驟2，二次球磨在球磨機中添加初次球磨料與10% -20%的有機成型粘接劑，進行二次球磨；步驟3，成型層片結(jié)構(gòu)的基板將二次球磨后的熟料經(jīng)過流延工藝成型，得到生坯；步驟4，低溫排膠將生坯在300-500°C的環(huán)境下處理排除有機成型粘接劑，生坯排膠后為素還;步驟5，燒結(jié)將素坯放進燒結(jié)爐，升溫至1450_1550°C進行燒結(jié)，保溫2-3小時后，自然冷卻到300°C以下制備完畢出爐。
進一步，所述的一種高散熱效率氧化鋁陶瓷的制備方法，還具有如下技術(shù)特征在所述的步驟2中，所述的二次球磨時間為2小時。在所述的步驟4中，在300-500°C的溫度環(huán)境下排除有機成型粘接劑的時間為12-36小時。實施本發(fā)明，具有如下有益效果本發(fā)明所述的這種高散熱效率氧化鋁陶瓷及其制備方法。其特點是經(jīng)制備的陶瓷材料的導熱率為39W/mK，遠遠高于普通的氧化鋁陶瓷材料的導熱率10W/mK，該方法及配方制備的陶瓷材料與普通的相比，只加入了助劑成分，卻產(chǎn)生了明顯的技術(shù)效果，明顯的提高了氧化鋁陶瓷的散熱率以及峰值波長的輻射率。本發(fā)明所述的氧化鋁陶瓷與現(xiàn)有技術(shù)相比增加了很少的成本，卻明顯改進了氧化鋁陶瓷的散熱性能，制備方法也很簡單。
具體實施方式
下面結(jié)合具體的實施例來對本發(fā)明做進一步的詳細說明實施例I :熔蠟熱壓法制備LED散熱器該實施例為高散熱效率的LED陶瓷散熱器，采用熔蠟熱壓法成型陶瓷生坯。具體步驟如下步驟I，按氧化鋁(Al2O3)96%，二氧化硅(SiO2)O. 5%，滑石粉1.5%，粘土 1%，助劑I %的配方稱量所需的各種原料，下料入球磨機，充分球磨24-36小時，其中的助劑是為了實現(xiàn)降溫燒結(jié)的目的。步驟2，采用石蠟作為有機成型粘接劑，以初次球磨料和石蠟比例87 13的比例配料，混料熱熔進行二次研磨2小時。步驟3，燒結(jié)收縮率為13%，以100 88. 5比例放大設計模具，熱壓機上將二次料熱壓法成型制成胚體，對胚體修邊處理。步驟4，在450°C的環(huán)境下，排膠處理排除石蠟，時間為24小時。步驟5，將合格的素坯放入燒結(jié)爐，升溫至1500°C，保溫2-3小時，自然冷卻到300以下制備完畢出爐。步驟6，出爐的制成品在震拋機中處理4小時，除去表面附著物和利邊。步驟7，用戶根據(jù)產(chǎn)品的圖紙尺寸要求進行后續(xù)加工。實施例2 :熔蠟熱壓法制備LED散熱器該實施例為流延制備高散熱效率氧化鋁陶瓷基片。具體步驟如下步驟I，按氧化鋁(Al2O3) 97 %，二氧化硅(SiO2) 0.5%,滑石粉I %，粘土 0. 5 %，降溫燒結(jié)助劑I %的配方稱量所需的各種原料，下料入球磨機，充分球磨24-36小時。步驟2，采用丙烯酸類聚合物(PAA)作為有機成型粘接劑，以初次球磨料和丙烯酸類聚合物(PAA)比例55 10的比例配料，其余為水，混料后再進行二次球磨3小時。步驟3，在流延機上將二次料流延成型制成陶瓷基板胚體，對胚體裁剪、層疊、修邊、整形處理。步驟4，采用450°C排膠處理排除丙烯酸類聚合物(PAA)，時間為24小時。步驟5，將合格的素坯放入燒結(jié)爐，升溫至1450°C，保溫2小時，自然冷卻到300以下制備完畢出爐。
步驟6，出爐的制成品在震拋機中處理4小時，除去表面附著物和利邊。步驟7，用戶根據(jù)產(chǎn)品的圖紙尺寸要求進行后續(xù)加工。以上是對本發(fā)明的描述而非限定，基于本發(fā)明思想的其它實施方式，均在本發(fā)明的保護范圍之中。權(quán)利要求
1.一種高散熱效率氧化鋁陶瓷，其特征在于，它包括有如下組成部分氧化鋁(Al2O3 )96-97%二氧化硅(SiO2)0. 5-1. 5%滑石粉0.5-1.5% 粘土1-2%助劑0. 2-1% 其中，前述的比例是按比重展開的，總量為100%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高散熱效率氧化鋁陶瓷，其特征在于所述的氧化鋁(Al2O3)的原料粒度的篩網(wǎng)目數(shù)為1000目。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高散熱效率氧化鋁陶瓷，其特征在于所述的助劑為20-50%的五氧化二釩(V2O5)和40-80%的氧化銅(CuO)的混合料。
4.一種高散熱效率氧化鋁陶瓷的制備方法，其特征在于該方法包括如下步驟 步驟1，初磨按配方稱量所需的各種原料，下料入球磨機，充分球磨24-36小時； 步驟2，二次球磨在球磨機中添加初次球磨料與10% -20%的有機成型粘接劑，進行二次球磨； 步驟3，成型層片結(jié)構(gòu)的基板將二次球磨后的熟料經(jīng)過流延工藝成型，得到生坯；步驟4，低溫排膠將生坯在300-500°C的環(huán)境下處理排除有機成型粘接劑，生坯排膠后為素坯； 步驟5，燒結(jié)將素坯放進燒結(jié)爐，升溫至1450-1550°C進行燒結(jié)，保溫2-3小時后，自然冷卻到300°C以下制備完畢出爐。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高散熱效率氧化鋁陶瓷的制備方法，其特征在于在所述的步驟2中，所述的二次球磨時間為2小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高散熱效率氧化鋁陶瓷的制備方法，其特征在于在所述的步驟4中，在300-500°C的溫度環(huán)境下排除有機成型粘接劑的時間為12-36小時。
全文摘要
本發(fā)明屬于陶瓷材料技術(shù)領域，涉及一種高散熱效率氧化鋁陶瓷及其制備方法。該陶瓷包括有如下組成部分氧化鋁(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)、滑石粉、粘土以及助劑。該陶瓷的制備方法包括(1)初磨；(2)二次球磨；(3)成型；(4)低溫排膠；(5)燒結(jié)。本發(fā)明所述的這種高散熱效率氧化鋁陶瓷及其制備方法。其特點是經(jīng)制備的陶瓷材料的導熱率為39W/mK，遠遠高于普通的氧化鋁陶瓷材料的導熱率10W/mK，該方法及配方制備的陶瓷材料與普通的相比，只加入了助劑成分，卻產(chǎn)生了明顯的技術(shù)效果，明顯的提高了氧化鋁陶瓷的散熱率以及峰值波長的輻射率。
文檔編號C04B35/10GK102731070SQ20111009287
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月14日
發(fā)明者孫道明 申請人:孫道明