本發(fā)明屬于復合陶瓷鋁基板的制備方法領域，具體涉及到一種復合陶瓷鋁基板的制備方法。
背景技術(shù)：
鋁基板表面的涂布處理一般是采用流延法、淋涂法以及滾涂法。其中流延法又叫刮刀法，是將涂料漿液放至涂布機上，并通過控制刮刀間隙將涂料漿涂于基材得到不同間隙的表面涂覆層，適用于柔韌性較高的鋁基材，如1系鋁箔，而對于硬質(zhì)鋁基板則無法進行轉(zhuǎn)動卷材。淋涂法則是通過噴槍將涂料漿液噴灑在鋁基板上，該法要獲得均勻致密的表面涂層，需要的設備要求較高，更適合于三維結(jié)構(gòu)件的表面涂布。滾涂法多用于板材的油墨、油漆表面處理工藝，具有設備相對簡單的特點，多用于uv固化型的油墨、油漆，此法對涂覆液的表固性，流平性有較高的要求，因而限制了該法的使用范圍。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種復合陶瓷鋁基板的制備方法，先通過自動涂布機制備復合陶瓷膜，再將陶瓷膜與鋁基板貼合后進行熱壓燒結(jié)而得，該工藝制備方法可以制得結(jié)合力強、表面氣泡針孔率低的復合陶瓷鋁基板產(chǎn)品，此外由于熱壓的原因，陶瓷致密性得到了提升，產(chǎn)品的其他相關(guān)性能也能得到提升。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：
本發(fā)明提供一種復合陶瓷鋁基板的制備方法，其包括以下步驟：
s1、制備陶瓷漿液：將有機樹脂、陶瓷粉體及添加劑進行研磨共混，得到一種陶瓷漿液，
所述陶瓷漿液的組成成分如下：
陶瓷粉體40-70份；有機樹脂10-30份；固化劑1-2份；流平劑0.1份；消泡劑0.1份；填料3-10份以及稀釋劑10-30份；
s2、制備復合陶瓷膜：將s1中的陶瓷漿液通過自動涂布機涂布在pet塑料薄膜上并通過烘干裝置將陶瓷漿液烘干為陶瓷半干片，得到復合陶瓷膜；
s3、制備復合陶瓷鋁基板：將s2中得到的復合陶瓷膜帶有陶瓷膜的一面與鋁基板貼合后，放入熱壓機中，在一定溫度、壓力條件下熱壓得到復合陶瓷鋁基板。
優(yōu)選地，s1中陶瓷漿液的制備方法具體包括如下步驟：
s11、稱取上述比例的有機樹脂，加入稀釋劑，在快速攪拌分散的條件下，將有機樹脂溶解稀釋；
s12、稱取上述比例的陶瓷粉體、流平劑、消泡劑及填料，在攪拌條件下，緩慢加入己稀釋的有機樹脂溶液里，攪拌均勻后轉(zhuǎn)移至砂磨機內(nèi)進行砂磨，最后將砂磨好的漿液過濾后密封儲存?zhèn)溆茫?/p>
s13、涂布前在s12中得到的漿液中加入固化劑并在100-300rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌10-30分鐘后經(jīng)100-200目篩網(wǎng)過濾得到用于步驟s2的陶瓷漿液。
優(yōu)選地，步驟s2中，自動涂布機的刮刀間隙為50-120um，烘干裝置的隧道烘箱的溫度梯度包括四段：
第一段的溫度為60-70℃；第二段的溫度為70-80℃；第三段的溫度為80-100℃；第四段的溫度為100-140℃；烘干裝置轉(zhuǎn)送帶的傳送速度為0.5-2米/分鐘。
優(yōu)選地，s3中制備復合陶瓷鋁基板具體包括以下步驟：
s31、將s2中制得的復合陶瓷膜與鋁基板對齊貼合后，在一定壓力、溫度條件下進行一定時間的熱壓燒結(jié)，所述一定壓力、溫度條件包括三段，所述三段壓力、溫度條件具體如下：
第一段的溫度為80-100℃，壓力為0kg/cm2，保持時間為5分鐘；
第二段的溫度為100-140℃，壓力為5-20kg/cm2，保持時間為10分鐘；
第三段的溫度為160-200℃，壓力為20-30kg/cm2，保持時間為60分鐘；
s32、熱壓燒結(jié)完成后，冷卻至100℃，并將熱壓機壓力卸去，取出復合陶瓷鋁基板。
優(yōu)選地，所述陶瓷粉體為無機金屬氧化物、氮化物和碳化物中的一種或幾種，所述陶瓷粉體的粒徑為0.1-10um。
優(yōu)選地，所述有機樹脂為環(huán)氧樹脂、有機硅樹脂、聚氨酯樹脂及丙稀酸酯樹脂中的一種或幾種。
優(yōu)選地，所述固化劑為有機胺系固化劑、有機鉑系催化劑或酸酐系中的一種。
優(yōu)選地，所述流平劑為耐溫型流平劑。
優(yōu)選地，所述消泡劑為有機硅系耐溫型消泡劑。
優(yōu)選地，所述填料為云母粉、滑石粉、金剛石粉、鍛燒高嶺土、長鉀石粉、鈦白粉或白碳黑中的一種或幾種，所述填料的粒徑為0.1-5um。
優(yōu)選地，所述稀釋劑為dbe液、醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、丙酮或丁酮中的一種或幾種。
優(yōu)選地，所述無機金屬氧化物陶瓷粉體為氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂或氧化鈦中的一種或幾種，所述氮化物陶瓷粉體為氮化鋁、氮化硼或氮化硅中的一種或幾種，所述碳化物陶瓷粉體為碳化硅、碳化硼、碳化鋯中的一種或幾種。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明先通過自動涂布機制備復合陶瓷膜，再將陶瓷膜與鋁基板貼合后進行熱壓燒結(jié)而得，該工藝制備方法可以制得結(jié)合力強，表面氣泡針孔率低的復合陶瓷鋁基板產(chǎn)品。在制作過程中采用了熱壓工藝，不僅陶瓷致密性得到了提升，產(chǎn)品的其他相關(guān)性能也能得到提升。最后制得的復合陶瓷鋁基板的熱性能、電性能良好，復合陶瓷鋁基板在彎折180度，未出現(xiàn)陶瓷層剝離，是一種性能良好的復合陶瓷鋁基材料。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。
具體實施方式
以下將參考附圖詳細說明本發(fā)明的示例性實施例、特征和方面。附圖中相同的附圖標記表示功能相同或相似的元件。盡管在附圖中示出了實施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪制附圖。
本發(fā)明提供一種復合陶瓷鋁基板的制備方法，如圖1所示，其包括以下步驟：
s1、制備陶瓷漿液：將有機樹脂、陶瓷粉體及添加劑進行研磨共混，得到一種陶瓷漿液；
s2、制備復合陶瓷膜：將s1中的陶瓷漿液通過自動涂布機涂布在pet塑料薄膜上并通過烘干裝置將陶瓷漿液烘干為陶瓷半干片，得到復合陶瓷膜；
s3、制備復合陶瓷鋁基板：將s2中得到的復合陶瓷膜與鋁基板貼合后，放入熱壓機中，在一定溫度、壓力條件下熱壓得到復合陶瓷鋁基板。
優(yōu)選地，s1中陶瓷漿液的制備方法具體包括如下步驟：
s11、稱取上述比例的有機樹脂，加入稀釋劑，在快速攪拌分散的條件下，將有機樹脂溶解稀釋；
s12、稱取上述比例的陶瓷粉體、流平劑、消泡劑及填料，在攪拌條件下，緩慢加入己稀釋的有機樹脂溶液里，攪拌均勻后轉(zhuǎn)移至砂磨機內(nèi)進行砂磨，最后將砂磨好的漿液過濾后密封儲存?zhèn)溆茫?/p>
s13、涂布前在s12中得到的漿液中加入固化劑并在100-300rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌10-30分鐘后經(jīng)100-200目篩網(wǎng)過濾得到用于步驟s2的陶瓷漿液。
優(yōu)選地，s3中制備復合陶瓷鋁基板具體包括以下步驟：
s31、將s2中制得的復合陶瓷膜與鋁基板對齊貼合后，在一定壓力、溫度條件下進行一定時間的熱壓燒結(jié)，所述一定壓力、溫度條件包括三段，所述三段壓力、溫度條件具體如下：
第一段的溫度為80-100℃，壓力為0kg/cm2，保持時間為5分鐘；
第二段的溫度為100-140℃，壓力為5-20kg/cm2，保持時間為10分鐘；
第三段的溫度為160-200℃，壓力為20-30kg/cm2，保持時間為60分鐘；
s32、熱壓燒結(jié)完成后，冷卻至100℃，并將熱壓機壓力卸去，取出復合陶瓷鋁基板。
優(yōu)選地，s2中的涂布機刮刀間隙為50-120um，隧道烘箱的溫度梯度包括四段：
第一段的溫度為60-70℃，隧道長3米；第二段的溫度為70-80℃，隧道長3米；第三段的溫度為80-100℃，隧道長為3米；第四段的溫度為100-140℃，隧道長為3米；轉(zhuǎn)送帶的速度為0.5-2米/分鐘。下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步解釋：
實施例1
一種陶瓷漿液的組成成分如下：
al2o3陶瓷粉體55份；bn陶瓷粉體(六方)4份；雙酚a環(huán)氧樹脂e-3110份；偏苯三酸酐1份；流平劑0.1份；消泡劑0.1份；金剛石粉5份以及丁酮25份；
陶瓷漿液制備：按如上所示質(zhì)量比例分別稱取雙酚a環(huán)氧樹脂e-31，加入稀釋劑，在快速攪拌分散的條件下，將雙酚a環(huán)氧樹脂e-31溶解稀釋，然后再稱取粒度為3um的al2o3陶瓷粉體、粒度為1um的bn陶瓷粉體(六方)、流平劑、消泡劑及粒度為3um的金剛石粉，在攪拌條件下，緩慢加入己稀釋的有機樹脂溶液里，攪拌均勻后轉(zhuǎn)移至砂磨機內(nèi)，最后將磨好的陶瓷漿液，設置200rpm攪拌速度，加入固化劑攪拌30分鐘。
制備陶瓷膜：調(diào)整自動涂布機刮刀間隙為80um，烘干裝置的隧道烘箱的溫度梯度包括四段：
第一段的溫度為70℃，隧道長為3米；第二段的溫度為80℃，隧道長為3米；第三段的溫度為100℃，隧道長為3米；第四段的溫度為110℃，隧道長為3米；轉(zhuǎn)送帶速度為1米/分鐘。
復合陶瓷鋁基板的壓制：將帶pet膜的復合陶瓷膜的陶瓷膜一面對齊鋁基板，然后在一定壓力、溫度條件下進行壓制燒結(jié)，溫度梯度如下：
第一段的溫度為100℃，壓力為10kg/cm2，保持時間5分鐘；
第二段的溫度為140℃，壓力為20kg/cm2，保持時間10分鐘；
第三段的溫度為200℃，壓力為30kg/cm2，保持時間60分鐘。
熱壓燒結(jié)完成后，冷卻至100℃，并將熱壓機壓力卸去，取出復合陶瓷鋁基板。
測得制得的復合陶瓷鋁基板的陶瓷膜厚為40um，導熱系數(shù)3w/(m·k)，復合陶瓷鋁基板耐電壓達到5kv，復合陶瓷鋁基板彎折180度，未出現(xiàn)陶瓷層剝離。
實施例2
一種陶瓷漿液的組成成分如下：
氧化鋯陶瓷粉體60份；雙酚a環(huán)氧樹脂e-4210份；偏苯三酸酐1份；流平劑0.1份；消泡劑0.1份；滑石粉1份；鍛燒高嶺土粉1份；云母粉2份以及醋酸乙酯25份；
陶瓷漿液制備：按如上所示質(zhì)量比例分別稱取有機樹脂，加入稀釋劑，在快速攪拌分散的條件下，將樹脂溶解稀釋，然后再稱取粒度為1um的氧化鋯陶瓷粉體、粒度為1um的bn陶瓷粉體(六方)陶瓷粉體、流平劑、消泡劑及粒度為0.1um的滑石粉、鍛燒高嶺土粉、云母粉，在攪拌條件下，緩慢加入己稀釋的有機樹脂溶液里，攪拌均勻后轉(zhuǎn)移至砂磨機內(nèi)，最后將磨好的漿液，設置200rpm攪拌速度，加入固化劑攪拌30分鐘。
制備陶瓷膜：調(diào)整自動涂布機刮刀間隙120um，烘干裝置的隧道烘箱的溫度梯度：
第一段為溫度65℃，隧道長為3米；第二段的溫度80℃，隧道長為3米；第三段的溫度：100℃，隧道長：3米；第四段：溫度：100℃，隧道長：3米；轉(zhuǎn)送帶速度1米/分鐘。
復合陶瓷鋁基板的壓制：將帶pet膜的復合陶瓷膜的陶瓷膜面對齊鋁基板，然后在一定壓力、溫度條件下進行壓制燒結(jié)，溫度梯度如下：
第一段的溫度為100℃，壓力為10kg/cm2，保持時間5分鐘；
第二段的溫度為120℃，壓力為20kg/cm2，保持時間10分鐘；
第三段的溫度為200℃，壓力為30kg/cm2，保持時間60分鐘。
熱壓燒結(jié)完成后，冷卻至100℃，并將熱壓機壓力卸去，取出。
測得制得的復合陶瓷鋁基板的陶瓷膜厚為80um，復合陶瓷鋁基板耐電壓達6kv，表面硬度達7，基板彎折180度，未出現(xiàn)陶瓷層剝離，是一種耐溫、隔熱性優(yōu)異的復合陶瓷鋁基材料。
實施例3
一種陶瓷漿液的組成成分如下：
al2o3陶瓷粉體44份；sic陶瓷粉體10份；環(huán)氧改性有機硅樹脂10份；偏苯四酸酐1份；流平劑0.1份；消泡劑0.1份；金剛石粉體10份以及丙二醇甲醚25份。
陶瓷漿液制備：按如上所示質(zhì)量比例分別稱取環(huán)氧改性有機硅樹脂，加入稀釋劑，在快速攪拌分散的條件下，將樹脂溶解稀釋，然后再稱取粒度為5um的al2o3陶瓷粉體、sic陶瓷粉體、流平劑、消泡劑及粒度為0.1um的，在攪拌條件下，緩慢加入己稀釋的有機樹脂溶液里，攪拌均勻后轉(zhuǎn)移至砂磨機內(nèi)，最后將磨好的漿液，設置300rpm攪拌速度，加入固化劑攪拌30分鐘。
制備陶瓷膜：調(diào)整自動涂布機刮刀間隙100um，烘干裝置的隧道烘箱的溫度梯度：
第一段的溫度為70℃，隧道長為3米；第二段的溫度為80℃，隧道長為3米；第三段的溫度為100℃，隧道長為3米；第四段的溫度為140℃，隧道長為3米；轉(zhuǎn)送帶速度為0.5米/分鐘。
復合陶瓷鋁基板的壓制：將帶pet膜的復合陶瓷膜的陶瓷膜面對齊鋁基板，然后在一定壓力、溫度條件下進行壓制燒結(jié)，溫度梯度如下：
第一段的溫度為80℃，壓力為10kg/cm2，保持時間5分鐘；
第二段的溫度為140℃，壓力為20kg/cm2，保持時間10分鐘；
第三段的溫度為180℃，壓力為30kg/cm2，保持時間60分鐘。
熱壓燒結(jié)完成后，冷卻至100℃，并將熱壓機壓力卸去，取出。
測得復合陶瓷鋁基板的陶瓷膜厚為70um，復合陶瓷鋁基板耐電壓達8kv，導熱系數(shù)達6w/(m·k)，彎折180度未出現(xiàn)陶瓷層剝離，是一種耐溫、導熱性優(yōu)異的復合陶瓷鋁基材料。
最后應說明的是：以上所述的各實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術(shù)人員應當理解：其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。