[发明专利]一种高强度低介电损耗氧化铝陶瓷基片

权利要求书

1.一种高强度低介电损耗氧化铝陶瓷基片，其特征在于：所述氧化铝陶瓷基片按重量百分比由99.6～99.8wt%氧化铝和0.2～0.4wt%烧结助剂组成，经原料均质分散、练泥、制浆、干燥脱水、成型、裁切、结构均化、排胶、快速烧结、抛光后获得制品；

所述原料均质分散工序步骤为：

按重量将99.6～99.8克纳米氧化铝粉加入500克含有0.1～0.5克柠檬酸铵的去离子水中，轻微搅拌后将纳米氧化铝混合液逐克加入金刚石内衬超高压均质机中于2kPa下均质2～5遍，形成充分分散、无团聚结构的纳米氧化铝浆料；

将上述纳米氧化铝浆料和烧结助剂的引入剂放入球磨机中，滴加氨水和去离子水，将浆料pH调至9，再加入1克柠檬酸铵，采用钢芯聚氨酯球球磨72～100小时后制备出固含量为40～50%的氧化铝陶瓷基片浆料一，然后将氧化铝陶瓷基片浆料一烘干脱水后移至马费炉内于400～600℃下焙烧，自然冷却后获得氧化铝陶瓷基片原料；

所述练泥工序步骤为：将100克上述氧化铝陶瓷基片原料与10～20克高分子量聚丙烯酸胶粘剂、5～10克陶瓷增塑剂、1～3克保湿剂和一定量的去离子水在陶瓷三辊机上混练1～2小时，形成氧化铝陶瓷基片可塑泥团；

所述制浆工序步骤为：将上述可塑泥团放入球磨机中，并滴加一定量的去离子水，采用钢芯聚氨酯球，球磨24小时制备出固含量为3～4%的氧化铝陶瓷基片浆料二；

所述干燥脱水工序步骤为：将上述氧化铝陶瓷基片浆料二在搅拌作用下于100～130℃下脱水2～4小时，形成固含量约为20～30%氧化铝陶瓷基片泥浆；

所述成型工序步骤为：将上述氧化铝陶瓷基片泥浆放入轧膜机的两辊之间，在红外灯干燥作用下脱水，最终经多次轧压形成氧化铝陶瓷基片生坯；

所述裁切工序步骤为：将上述氧化铝陶瓷基片生坯置入裁纸机上进行裁切，得到所需的形状及尺寸；

所述结构均化工序步骤为：将裁切好尺寸的氧化铝陶瓷基片生坯装入橡胶袋中抽真空后放入等静压机油箱中在120～200MPa下进行等静压处理；

所述排胶工序步骤为：将结构均化后的氧化铝陶瓷基片生坯埋在高纯氧化铝粉中并于900～1000℃温度下进行素烧，得到素烧氧化铝陶瓷基片；

所述快速烧结工序步骤为：将上述素烧氧化铝陶瓷基片移至烧结炉中并置于表面涂有超细碳粉的圆柱形石墨电极表面，然后在素烧氧化铝陶瓷基片另一面涂上超细碳粉，并将另一个圆柱形石墨对电极轻轻压上，在真空状态下，当炉温达到950～1050℃时将800～1100V直流电作用于石墨电极，迅速完成氧化铝陶瓷基片的烧结作业，烧成后的氧化铝陶瓷基片在空气中于600～700℃下进行氧化处理，以脱除其表面微量残碳；

所述抛光工序步骤为：将烧结后的氧化铝陶瓷基片置于平面磨床上采用金刚石研磨液进行双面抛光以磨平轧制过程中在氧化铝陶瓷基片表面形成的条纹；

所述烧结助剂为CaO、MgO、SiO₂、Al₂O₃，各烧结助剂的加入量分别为0.029～0.05%、0.06～0.1%、0.11～0.247%、0.001～0.003%；其中MgO引入剂为Mg(NO₃)₂·6H₂O或 MgCl₂·6H₂O或MgSO₄·7H₂O，CaO引入剂为Ca(NO₃)₂ 或CaCl₂，SiO₂引入剂为正硅酸乙酯或正硅酸甲酯，Al₂O₃引入剂为AlCl₃·8H₂O或Al(NO₃)₃ ·6H₂O或Al₂(SO₄)₃ ·18H₂O；

所述排胶工序中高纯氧化铝粉的颗粒度1～2mm；

所述制品的密度不小于3.9g/cm³，晶粒尺寸介于0.4～0.6μm，弯曲强度大于700MPa，表面光洁度：≦0.05μm，翘曲度：≦0.003%，1MHz介电损耗：≦10^-4，1MHz耗散因子：0.0001；

所述纳米氧化铝粉为α-Al₂O₃，其平均粒径为180～200nm，比表面积约为16～20m²/g。