[发明专利]一种氮化铝陶瓷基板及其制备方法

权利要求书

1.一种氮化铝陶瓷流延浆料，它包括如下组分：固体粉末、分散剂、溶剂、增塑剂、粘结剂和脱泡剂；

所述固体粉末包括氮化铝粉体和烧结助剂。

2.根据权利要求1所述的流延浆料，其特征在于：所述氮化铝粉体的纯度为99％～99.9％；

所述氮化铝粉体粉末的平均粒径为1～2μm；

所述分散剂、所述增塑剂、所述粘结剂、所述脱泡剂与所述固体粉末的质量比为1～10：1～20：5～15：0.1～3：100。

3.根据权利要求1或2所述的流延浆料，其特征在于：所述溶剂选自乙酸乙酯、异丙醇、无水乙醇和乙酸丙酯中的至少一种；

所述流延浆料中固含量为55～60％。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的流延浆料，其特征在于：所述分散剂选自磷酸三乙酯、聚乙二醇和油酸中的至少一种；

所述增塑剂选自聚烷撑乙二醇、邻苯二甲酸丁基苄酯、甘油三醋酸酯和环氧油酸丁酯中至少一种；

所述粘结剂选自邻苯二甲酸丁基苄酯、聚乙烯醇和乙基纤维素中的至少一种；

所述脱泡剂选自乙二醇和/或正丁醇。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的流延浆料，其特征在于：所述烧结助剂选自三氧化二钇、三氧化二铝、氟化钇、氟化钙、碳酸钙、碳酸锂、二氧化硅和硼酸中的至少一种；

所述烧结助剂与氮化铝粉末的质量比为0.1～10：100。

6.权利要求1-5中任一项所述的流延浆料在制备氮化铝陶瓷基板中的应用。

7.一种氮化铝陶瓷基板的制备方法，包括如下步骤：

1)首次球磨：将权利要求1-5中任一项所述的流延浆料中的所述氮化铝粉体、所述烧结助剂、所述分散剂、所述溶剂混合后进行首次球磨；

2)二次球磨：将步骤1)所得的混合物与权利要求1-5中任一项所述的流延浆料中的所述增塑剂、所述粘结剂、所述脱泡剂混合进行二次球磨，得到混合浆料；

3)真空除泡：将步骤2)得到的所述混合浆料真空脱泡进行除泡；

4)步骤3)脱泡后的所述混合浆料经流延平铺在膜带上加热，放置晾干，然后从膜带上剥离得到氮化铝流延薄片；

5)叠层压片：将步骤4)得到的所述氮化铝流延薄片裁剪，然后叠层，进行温等静压，得到氮化铝生坯；

6)排胶：将步骤5)得到的所述氮化铝生坯的容器中通入氧气或空气氛中，加热，排除所述氮化铝生坯中的所述溶剂、所述分散剂、所述粘结剂、所述塑性剂和所述脱泡剂，得到氮化铝坯体；

7)烧结：在惰性气氛中，将步骤6)得到的所述氮化铝坯体烧结，即得到氮化铝陶瓷。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述球磨使用的研磨球与所述固体粉末的质量比为1～4：1；

所述首次球磨的时间为15～24h；

所述二次球磨的时间为15～24h；

所述真空脱泡的搅拌速度为30～80r/min，压强为-0.04～-0.1Mpa，真空脱泡的时间为10～20min；

所述混合浆料经流延机刀口高度为0.2～5mm，流延速度为100～500mm/min，流延加热温度为30～100℃。

9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于：步骤5)中，所述等温静压的温度为100～150℃，压强为8～20Mpa，时间为1～5分钟；

所述叠层数为4～12层；

步骤6)中，所述加热的温度以0.5～3℃/min升温至550～650℃，加热时间为5～10h；

步骤7)中，所述烧结的气氛为氮气和/或氮氢混合气，所述氮氢混合气中N/H的摩尔比为9～19：1；所述烧结以3～10℃/min的速率升温至1650～1780℃，所述烧结的时间为5～20h。

10.权利要求7-9中任一项所述的制备方法制备得到的氮化铝陶瓷基板。