[发明专利]一种等截面氮化铝产品的成型方法

说明书

本发明提出一种等截面氮化铝产品的成型方法，包括造粒、干混、湿混、成型、排胶的步骤，本发明方法将氮化铝粉、粘结剂、溶剂混匀后，使用真空练泥设备练泥，提高混合物的均匀性，再使用螺旋挤压或液压挤压设备连续成型，不仅生产工序少、生产效率高，而且干燥后的素坯强度大，有利于后续加工，本发明方法将氮化铝粉、粘结剂、溶剂混匀后，使用真空练泥设备练泥，提高混合物的均匀性，再使用螺旋挤压或液压挤压设备连续成型，不仅生产工序少、生产效率高，而且干燥后的素坯强度大，有利于后续加工。

技术领域

本发明涉及氮化铝制备技术领域，尤其涉及一种等截面氮化铝产品的成型方法。

背景技术

氮化铝陶瓷因其拥有良好的导热性能，作为新型功能材料广泛应用于军事和空间技术通讯、计算机、仪器仪表工业、电子设备、汽车、日用家电、办公自动化等各个领域。氮化铝陶瓷产品包括基板、干压件、异形件等不同形状的产品，不同的产品有不同的成型方法，一般较长的等截面陶瓷产品采用干压成型的方法成型大的块状素坯后，再排胶、烧结后机加工得到产品，效率低，材料浪费大，成本高。

氮化铝陶瓷产品的成型方法主要有干压成型、等静压成型、流延法成型和注射成型等4种。

干压成型是将经表面活性剂改性等预处理的AlN粉体加入至金属模具中，缓慢施加压力使其成为致密的坯体成型工艺。优点是操作简单，工艺环节少，效率高，其缺点是不能压制复杂几何形状的坯体。

等静压成型是传统干压法的改进方法，将AlN粉体置于高压容器中，利用液体的不可压缩性和液体对压力传导的特性，将粉体置于弹性材料制造的成型模具中，从不同的方向对待压粉体进行均匀施压，以液体对模具进行加压而使坯体成型的方法。其优点是坯体的致密度较高，密度均匀，可以近净尺寸成型，其缺点是成型设备昂贵，且脱模困难，限制了将其应用于大规模的工业生产。

流延成型法是将AlN粉体与分散剂、溶剂、粘结剂和增塑剂混合均匀后，得到AlN流延浆料，脱气后采用流延机流延后得到生瓷带，裁切、叠片后得到素坯。其优点是可以连续操作、生产效率高，自动化程度高等，其缺点是浆料对氮化铝粉体要求高，素坯排胶过程中易出现弯曲变形现象，而且该方法只能用于片状材料的生产。

注射成形：在AlN粉末中加入分散剂、溶剂、粘结剂和增塑剂混合均匀后，形成具有粘塑性的喂料，在加热状态下，利用注射成型机将喂料注入模具模腔内，冷凝成型得到素坯。其优点是致密度高，密度分布均匀，可用于复杂形态坯体成型，且成型精度高，无需后期机械加工，其缺点是易出现欠注、飞边、熔接痕、气穴等缺陷。

现有技术中的CN201210428467专利，是以氮化铝粉体为基本原料，以乙醇、丙醇、丁醇或其混合物等作为有机溶剂，与环氧树脂以及分散剂形成预混液，混合球磨形成浆料，真空脱气后加入固化剂搅拌均匀，然后经过浇注成型、固化、脱模、干燥等工艺流程，形成具有较大强度的异形陶瓷生坯。该方法由于要采用浇注成型，不仅工序复杂、生产效率低，而且素坯强度低，在后续生产中容易破损，形成废品。

CN201080054835专利采用两种不同的氮化铝粉末和AlN-粒料混合，要求优选配有有机涂层且具有足够高的氧化钇含量，当加入水去溶解水溶性的粘结剂时，氮化铝不会发生水解，这对原料有较高的要求，符合要求的氮化铝原料还没有实现国产化，只能进口价格较高的原材料，这提高了原料成本，不利于产品的推广应用。

通常等截面陶瓷产品的截面积相等，而长度较长，要大于或远大于截面的长或宽，这类产品采用干压成型、等静压成型得到素坯后，排胶、烧结后得到半成品陶瓷，再进行机加工得到产品。这些方法适用于截面积较大、长度短的产品，如果截面积较小、长度大的产品用这些方法就不仅生产效率很低，而且成品率低、成本高。

发明内容

有必要提出一种等截面氮化铝产品的成型方法。

一种等截面氮化铝产品的成型方法，包括以下步骤：