[发明专利]一种功能陶瓷凝胶流延浆料及其制备方法

说明书

本发明涉及功能陶瓷加工技术领域，特别涉及到一种吸波陶瓷凝胶流延浆料的制备方法。本发明所设计的吸波陶瓷凝胶流延浆料，其原料以质量百分比包括下述组分：氮化硅40‑60％；氧化钇4‑10％；氧化铝2‑5％；丙烯酰胺1‑4％；N，N‑亚甲基双丙烯酰胺0.1‑0.4％；六偏磷酸钠0.2‑1％；甘油4‑10％；过硫酸铵1‑4％；四甲基乙二胺0.5‑2％；SiC晶须2‑10％；余量为去离子水。本发明巧妙的将凝胶注模成型工艺和流延成型工艺结合在一起，通过严格控制各组分的含量，取得性能优良的功能陶瓷凝胶流延浆料；本发明组分设计合理。制备工艺简单，便于大规模的工业化应用。

技术领域

本发明涉及功能陶瓷加工技术领域，特别涉及到一种吸波陶瓷凝胶流延浆料的制备方法。

背景技术

功能陶瓷是具有电、磁、声、光、热、力、化学或生物功能等的介质材料。功能陶瓷材料种类繁多,主要包括铁电、压电、介电、热释电、半导体、磁性等功能各异的新型陶瓷材料。它是电子信息、集成电路、能源技术和国防军工等现代高新技术领域的重要基础材料。功能陶瓷及其新型吸波陶瓷对隐身技术的发展和综合国力的增强具有重要的战略意义。

吸波陶瓷材料是指有效吸收入射的电磁波，将电磁能转化为热能而消耗，或使电磁波干涉相消，从而使目标的回波强度显著减弱的一类电磁陶瓷功能材料。近年来，随着科学技术的迅猛发展，吸波陶瓷材料促进了隐身技术的发展，成为当今各国隐身技术的重要研究方向。而吸波陶瓷材料是武器装备系统的重要材料之一，目前正朝着“厚度薄、频带宽、质量轻、吸收强”的方向发展。

目前，流延成型是一种比较成熟的，能够获得高质量陶瓷薄片的成型方法。由于其成型机制中存在的缺点导致制备的坯体存在以下问题：(1)密度低且存在密度梯度；(2)成型时间慢且强度低；(3)料将对工艺参数变化敏感，生坯内容易产生裂纹、气泡等缺陷；(4)坯体结合不充分，干燥、烧结时易起泡开裂，脆性大，易弯曲变形，尺寸变化也较大。这样，流延浆料的制备就很关键。现有的功能陶瓷浆料制备工艺是按配方依次将主溶剂、增塑剂、表面润滑剂、粘结剂及粉料加入球磨罐中进行球磨，球磨时间一般为20～48小时。

凝胶流延成型法制备的陶瓷薄片致密度高，气孔少，成型面积大，而且电性能较好，因此相当适合制备高强度高密度的功能陶瓷基板材料。凝胶流延成型法制备的功能陶瓷浆料的工艺是按配方依次将单体溶液、交联剂、分散剂、塑化剂、阻聚剂、PH调节剂及粉料进行球磨，球磨时间一般为2～8小时。大大降低了浆料制备时间，提高了生产效率。

现有的功能陶瓷凝胶流延成型工艺的主要难点就是能否制备出组分均匀、流变性能恰当的凝胶流延浆料。粉料在凝胶流延浆料中的分散均匀性直接影响着素胚的质量,从而影响材料的致密性、气孔率和力学性能等一系列特性。因此，选择合适的分散剂对于制备凝胶流延浆料就至关重要了。现有的分散剂中，磷酸脂、乙氧基化合物(如四甲基氢氧化铵)和鲱鱼油在陶瓷粉料浆液中的分散效果较好。但经研究发现，上述分散剂用于凝胶流延法制备吸波陶瓷时，存在一定的缺陷。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种功能陶瓷凝胶流延浆料及其制备方法，有效解决现有流延成型法制备功能陶瓷坯体密度低、脆性大、成型时间慢的问题。

本发明一种功能陶瓷凝胶流延浆料；其原料以质量百分比包括下述组分：

氮化硅40-60％；优选为40-58％；进一步优选为40-55％；

氧化钇4-10％；优选为4-8.5％；进一步优选为4-8.1％；

氧化铝2-5％；优选为2.4-5％；进一步优选为2.4-4.6％；

丙烯酰胺1-4％；优选为1.4-3％；进一步优选为1.4-2.9％；

N，N-亚甲基双丙烯酰胺0.1-0.4％；优选为0.15-0.35％；进一步优选为0.14-0.29％；