[发明专利]高热导率氮化铝陶瓷的制造方法

摘要

本发明涉及一种高热导率氮化铝陶瓷的制造方法，该方法以氮化铝粉体为原料，加入混合助烧结剂Dy2O3、CaO、B2O3等，混均成为AIN混合料，然后在混合料中加入粘结剂、分散剂、增塑剂等以后，用干压法或流延法将混合料制成AIN坯体，最后将排胶后的AIN素坯置于石墨加热炉中，通以流动N2气保护，在1550℃～1800℃下烧结，保温2～6小时，即可获得高致密度AIN陶瓷。本发明具有工艺简单、烧结易于控制、基片平整光滑等优点。

主权项

1、一种高热导氮化铝陶瓷的制备方法，基特征在于该方法包括下列各步骤：(1)配制AlN混合料：a.采用平均粒径为0.2—3.0μm、氧含量≤1.2wt％、氮含量≥33.0wt％、碳含量≤0.06wt％的AlN粉体为原料；b.在上述AlN粉体中加入混合助烧结剂，混合助烧结剂为稀土金属氧化物或氟化物、碱土或碱金属氧化物以及III族氧化物这三类化合物中的二种或三种的组合，其配比为：稀土金属氧化物或氟化物：0～10.0wt%碱土或碱金属氧化物：0～6.0wt％，III族氧化物：0～6.0wt％，余为AlN粉体原料，上述的稀土金属氧化物或氟化物为Y2O3、Dy2O3、Sm2O3、YF3中的任何一种，碱土或碱金属氧化物为CaO或Li2O，III族氧化物为B2O3或Ga2O3；(2)制备AlN坯体：a.用干压法制备AlN素坯：在上述第一步制成的AlN混合料中，加入粘结剂聚乙烯醇(PVA)或聚乙烯缩丁醛(PVB)，混合料与粘结剂的比例为1∶0.03～0.05，造粒后在90—100MPa压力下成型，即为AlN素坯；(b)用流延成型法制备AlN带坯：在上述第一步制成的AlN混合料中，加入溶剂、分散剂、增塑剂和粘结剂，制成流延浆料其配比为：溶剂：32～45wt％分散剂：1～3wt％增塑剂：0.5～2wt％粘结剂：5～7wt％全为AlN混合料；上述的溶剂为乙醇、乙-丁酮或环已酮中的任何一种，上述的分散剂为三油酸甘油酯或鱼油，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，粘结剂为聚乙烯缩丁醛(PVB)；(3)对制备的AlN坯体进行排胶处理：(a)对AlN素坯排胶：在气氛炉中排胶，从室温至600℃在空气中进行，升温速度为0.4～0.6℃/分，600℃～1150℃在流动氮气保护气氛中进行，升温速度控制在2～3℃/分；(b)对AlN带坯排胶：在气氛炉中排胶，从室温至600℃在空气中排胶，升温速度控制在0.2～0.3℃/分，600℃～1150℃在流动氮气保护气氛中进行，升温速度为2～3℃/分；(4)将上述排胶后的AlN坯体置于石墨加热炉中，通以流动氮气，在1550℃～1800℃温度内进行烧结，保温2—6小时，即可获得高致密度AlN陶瓷。