一种有机单体凝胶法制备高导热和高强度氮化铝陶瓷的制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种有机单体凝胶法制备高导热和高强度氮化铝陶瓷的制备工艺。本发明专利技术的氮化陶瓷以不同颗粒度级配的氮化铝混合粉为原料，添加复相活性无机烧结助剂，烧结助剂为硼酸钙、偏硼酸钙、硼酸钙镁中的一种或者几种混合，烧结助剂材料成本低；同时不需要专门的设备，可实现成型复杂形状样品，并在较低的温度下即可实现氮化铝陶瓷的致密化，烧结对设备的要求低，复相活性无机烧结助剂能够平衡不同颗粒的烧结速率，去除氮化铝粉末中的氧，得到结构均匀致密的氮化铝陶瓷，提高氮化铝陶瓷的热导率。

【技术实现步骤摘要】
一种有机单体凝胶法制备高导热和高强度氮化铝陶瓷的制备工艺
本专利技术涉及氮化陶瓷
，特别是指一种有机单体凝胶法制备高导热和高强度氮化铝陶瓷的制备工艺。
技术介绍
氮化铝陶瓷是以氮化铝(AlN)为主晶相的陶瓷，具备热导率高、膨胀系数低、强度高及耐高温等优点，氮化铝陶瓷在许多领域得到更为广泛的应用。氮化铝陶瓷引起了国内外研究者的广泛关注，对氮化铝材料要求高导热率的同时还要求其具备高的抗弯强度，这就迫使我们探索新的材料制备方法来满足高的性能要求。公开号为CN104973865A的中国专利公开了一种高导热氮化铝陶瓷的制备方法，采用稀土金属氟化物，而非稀土金属氧化物，稀土金属氟化物在烧结过程中，氟化物会分解转变为氧化物，从而吸收氮化铝表面的氧，减少氮化铝陶瓷的氧含量，同时减少了液相量，从而提高氮化铝陶瓷热导率；中国专利CN102898141A公开了一种高导热氮化铝陶瓷异形件的制备方法，采用凝胶注模的方法成形，采用氧化钇、氟化钇、氟化钙、氧化钙、氧化锂、氟化锂中的一种或几种作为烧结助剂、经脱脂后直接升温后经保温，随炉冷却至室温，制得氮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机单体凝胶法制备高导热和高强度氮化铝陶瓷的制备工艺,其特征在于, 按重量份计，包括以下步骤：/n（1）制备凝胶浆料：将过氧化苯甲酰5～10份和N,N-二甲基苯胺1～3份分别加入70～85份溶剂B中, 溶剂B为异丙醇、乙醇或者其他低碳醇中的一种或者几种混合，混合均匀后得到溶液A；将甲基丙烯酸羟丙酯和/或甲基丙烯酸羟乙酯20～35份，加入70～85份溶剂C中,溶剂C为异丙醇、乙醇或其他低碳醇中的一种或者几种混合，再加入氮化铝混合粉200～280份，反应型丙烯酸分散剂2～10份，高速搅拌10～15分钟，加入交联剂三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2～8份，在高速分散机分散15～20分钟后，再砂磨8～1...

【技术特征摘要】
1.一种有机单体凝胶法制备高导热和高强度氮化铝陶瓷的制备工艺,其特征在于,按重量份计，包括以下步骤：
（1）制备凝胶浆料：将过氧化苯甲酰5～10份和N,N-二甲基苯胺1～3份分别加入70～85份溶剂B中,溶剂B为异丙醇、乙醇或者其他低碳醇中的一种或者几种混合，混合均匀后得到溶液A；将甲基丙烯酸羟丙酯和/或甲基丙烯酸羟乙酯20～35份，加入70～85份溶剂C中,溶剂C为异丙醇、乙醇或其他低碳醇中的一种或者几种混合，再加入氮化铝混合粉200～280份，反应型丙烯酸分散剂2～10份，高速搅拌10～15分钟，加入交联剂三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2～8份，在高速分散机分散15～20分钟后，再砂磨8～12小时，脱泡后加入8～12份引发剂溶液A，并高速搅拌2～5分钟，搅拌转速为1430～1470转/分，搅拌形成浆料D；
（2）凝胶成型：将浆料D注入预热的涂抹有脱模剂-凡士林的模具中，并放入70～85℃的烘箱中，凝胶固化成型，30分钟后脱模进行干燥和烧结；
（3）干燥和烧结：先在75℃环境中真空干燥1～3小时，后在170℃环境中真空干燥20～50小时，除去溶剂后，进入1250～1550℃常压含氮还原性气氛中烧结1～3小时，再进入1500～1850℃氮气气氛炉中烧结3～12小时；降温保温过程随后冷却至室温，得到材料导热系数180w/m.k以上，抗弯强度380MPa以上,线膨胀系数为4.6～4.8×10-6/℃，密度为3.20g/cm3以上的氮化铝陶瓷。

【专利技术属性】
技术研发人员：林伟毅，
申请(专利权)人：福建臻璟新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35