[发明专利]一种石墨烯陶瓷电路基板的制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯超导陶瓷电路基板的制备方法，对基板进行水洗处理，然后通过弱酸盐进行清洗；进行抛光，清洗，烘干处理；放置在镀膜室并抽真空，将抛光处理的基板加热进行离子轰击，之后使镍镀料进行预熔，预熔完成后进行蒸发沉积，进行第一次搅拌并超声清洗获得石墨烯分散液；将模数5.5的硅酸钾以及硅丙乳液加入石墨烯分散液中，经第二次搅拌获得基料；依次将凹凸棒土、聚丙烯酸钠、消泡剂和成膜剂加入基料中，将所获得的混合液经第三次搅拌制成石墨烯涂料；将石墨烯涂料装入喷涂枪中，均匀喷涂在基板表面，喷涂完成后进行烘干处理，经烧结制得石墨烯超导陶瓷电路基板。本方法制备工艺简便，制备的石墨烯涂层具有较强的结合力，表面平整。

技术领域

本发明属于金属复合材料表面改性技术领域，具体涉及一种石墨烯陶瓷电路基板的制备方法。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，一般的金属涂层已无法满足现代电子行业的需求，石墨烯涂层不仅具有超高的导电性能，同时采用陶瓷材料(氧化铝、氮化铝，氧化锆)作为承载体能有效提高基板的力学性能，获得高温稳定性，高强度和刚度，优越的导热性和电导率.石墨烯涂层陶瓷复合基板主要通过石墨烯与陶瓷材料之间的协同互补，将各自的优良性能和本征物理化学属性融合其中，进而提高导电基板的综合性能。目前由于石墨烯涂层制备工艺复杂且成品率低，而且石墨烯和陶瓷基板结合较差，导致石墨烯涂层在陶瓷材料上的应用很少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种石墨烯陶瓷电路基板的制备方法，解决了常规制备石墨烯复杂的工艺且成品率高。

本发明采用以下技术方案：

一种石墨烯陶瓷电路基板的制备方法，包括以下步骤：

S1、对基板进行水洗处理，然后通过弱酸盐进行清洗处理，去污活化表面；

S2、将清洗过的基板在研磨机上进行抛光，抛光至平面光洁度Ra＜0.008um，抛光完成后采用步骤S1方法清洗，清洗后烘干处理；

S3、将抛光基板放置在镀膜室并抽真空，将步骤S2抛光处理的基板加热进行离子轰击，之后使镍镀料进行预熔，预熔完成后进行蒸发沉积，打底膜层厚度1～5um；

S4、称取石墨烯和硅烷偶联剂放入蒸馏水中，进行第一次搅拌并超声清洗获得石墨烯分散液；将模数5.5的硅酸钾以及硅丙乳液加入石墨烯分散液中，经第二次搅拌获得基料；依次将凹凸棒土、聚丙烯酸钠、消泡剂和成膜剂加入基料中，将所获得的混合液经第三次搅拌制成石墨烯涂料；

S5、将石墨烯涂料装入喷涂枪中，均匀喷涂在基板表面，喷涂完成后进行烘干处理，经烧结制得石墨烯陶瓷电路基板。

具体的，步骤S1中，水洗处理的温度为30～70℃，水洗时间为1～10min；清洗处理的温度为19～30℃，时间为20～50Sec。

进一步的，基板喷涂前，先通过40g/L的丙酮除油剂除油并干燥处理，干燥处理的温度为50～100℃，保温时间为1～3h。

具体的，步骤S2中，烘干处理的温度为100～120℃，时间为10～30min。

具体的，步骤S3中，镀膜室的真空至0.1～0.01pa，控制基本温度550～650℃进行离子轰击，离子轰击的电压为200V～1kV负高压，时间为10～40min。

具体的，步骤S3中，镍镀料预熔的电流为30～60A，并除气1～2min，蒸发沉积的电流为70～100A，时间为5～10min。

具体的，步骤S4中，石墨烯的份数为20～30，硅烷偶联剂的份数为1～3，蒸馏水的份数为10～20；石墨烯分散液中，硅酸钾的份数为10～20，硅丙乳液的份数为5～10；基料中凹凸棒土的份数为1～5，聚丙烯酸钠的份数为1～3，消泡剂的份数为1～3，成膜剂的份数为1～3。