一种轻质低导热5G信号基站用陶瓷材料制造技术

本发明专利技术涉及陶瓷材料领域，具体为一种轻质低导热5G信号基站用陶瓷材料，包括以下重量份数的制备原料：α

【技术实现步骤摘要】
一种轻质低导热5G信号基站用陶瓷材料


[0001]本专利技术涉及陶瓷材料领域，具体为一种轻质低导热5G信号基站用陶瓷材料。

技术介绍

[0002]5G基站是5G网络的核心设备，提供无线覆盖，实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输。基站的架构、形态直接影响5G网络如何部署。由于频率越高，信号传播过程中的衰减也越大，5G网络的基站密度将更高。
[0003]我国幅员辽阔，东北地区冬季温度最低能达到零下40℃，这使得大部分5G信号基站存在设备退服、使用寿命缩短等诸多问题。为满足低温环境下5G信号基站的正常工作，需要减少其与外部环境的热交换，陶瓷材料强度高，介电损耗小，是5G信号基站建设的重要材料，降低陶瓷材料的导热性能，提高保温性能成为目前研究的重点。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：针对上述技术问题，本专利技术提出了一种轻质低导热5G信号基站用陶瓷材料。
[0005]所采用的技术方案如下：
[0006]一种轻质低导热5G信号基站用陶瓷材料，包括以下重量份数的制备原料：
[0007]α
‑
Al2O
3 50
‑
60份、纳米SiO
2 20
‑
30份、聚合物模板剂5
‑
10份、硅烷偶联剂0.5
‑
1份、粘结剂5
‑
10份、分散剂2
‑
4份、烧结助剂4
‑
8份、溶剂10
‑
15份。
[0008]进一步地，所述聚合物模板剂为多孔聚合物微球，所述多孔聚合物微球上固定有机硅树脂。
[0009]进一步地，所述多孔聚合物微球为聚苯乙烯
‑
二乙烯基苯多孔纳米微球。
[0010]进一步地，所述聚苯乙烯
‑
二乙烯基苯多孔纳米微球的制备方法如下：
[0011]将乳化剂溶于适量水中，作为连续相，将苯乙烯、二乙烯基苯、偶氮二异丁腈混合均匀，作为分散相，将分散相滴入连续相中，升温至50
‑
60℃搅拌反应6
‑
8h后收集产物并干燥，加入到由乙醇、水和正庚烷组成的混合溶液中，超声分散均匀后，升温至60
‑
70℃反应10
‑
15h，冷却至室温，收集微球，乙醇洗涤后真空干燥至恒重即可。
[0012]进一步地，所述苯乙烯、二乙烯基苯的质量比为2
‑
4：1。
[0013]进一步地，所述聚合物模板剂的制备方法如下：
[0014]将聚苯乙烯
‑
二乙烯基苯多孔纳米微球置于有机硅树脂中负压浸渍6
‑
10h，浸渍后的聚苯乙烯
‑
二乙烯基苯多孔纳米微球在80
‑
100℃下固化8
‑
10h。
[0015]进一步地，所述粘结剂为质量浓度为5
‑
8％的聚乙烯醇溶液。
[0016]进一步地，所述分散剂为焦磷酸钠、聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠中的至少一种。
[0017]进一步地，所述烧结助剂包括氟化铝和稀土氧化物；
[0018]所述氟化铝和稀土氧化物的质量比为1
‑
5：1
‑
5，优选为2：1；
[0019]所述稀土氧化物优选为氧化镧。
[0020]本专利技术提供了一种轻质低导热5G信号基站用陶瓷材料的制备方法：
[0021]将α
‑
Al2O3、纳米SiO2、聚合物模板剂、硅烷偶联剂、分散剂、烧结助剂、溶剂混合球磨后加入粘结剂制成浆料，所述浆料加入注射机中注模成型，得到生坯，将所述生坯烧结，烧结时先以0.1
‑
0.5℃/min的速度升温至600
‑
650℃，保温1
‑
2h，再升温至1550
‑
1650℃，保温2
‑
4h。
[0022]本专利技术的有益效果：
[0023]本专利技术提供了一种轻质低导热5G信号基站用陶瓷材料，以固定有机硅树脂的多孔聚合物微球为聚合物模板剂，利用注射成型技术可以制备孔壁致密、孔径均匀、力学性能良好的陶瓷材料，专利技术人先通过乙醇和正庚烷的溶胀作用，使水进入聚合物微球内部后分相形成多孔聚合物微球，通过负压浸渍使有机硅树脂固定，在高温烧结时，有机硅树脂裂解，生成气相产物(SiO等)，并伴随着聚合物分解无定形碳的产生，在此过程中，气相产物与无定形碳反应形成SiC晶核，随着SiO的不断积累，达到饱和状态，生成SiC纳米线，可以对陶瓷内部生成的孔洞起到支撑作用，避免高温烧结时孔洞坍缩，提高陶瓷材料的力学性能，烧结助剂中的氟化铝在高温下挥发产生的气体有助于抑制氧化铝晶粒的异常长大，氧化镧的加入可以细化晶粒，增加陶瓷烧结动力，提高烧结活性，加速烧结的进程，提高陶瓷的致密程度，本专利技术所制备的陶瓷材料的密度较低，各项力学性能良好，热导率≤0.130W/(m
·
K)，可以被用于建设5G信号基站。
附图说明
[0024]图1为本专利技术实施例1所制备聚合物模板剂的SEM图。
具体实施方式
[0025]实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。本专利技术未提及的技术均参照现有技术。
[0026]实施例1：
[0027]一种轻质低导热5G信号基站用陶瓷材料，包括以下重量份数的制备原料：
[0028]α
‑
Al2O
3 55份、纳米SiO
2 20份、聚合物模板剂8份、硅烷偶联剂KH
‑
5601份、质量浓度为5％的聚乙烯醇水溶液8份、六偏磷酸钠3份、氟化铝2份、氧化镧1份、水15份。
[0029]其中，所述聚合物模板剂为聚苯乙烯
‑
二乙烯基苯多孔纳米微球，其上固定有机硅树脂。
[0030]聚合物模板剂的制备方法如下：
[0031]将10g乳化剂Span
‑
80溶于250mL水中，作为连续相，将30g苯乙烯、10g二乙烯基苯、0.012g偶氮二异丁腈混合均匀，作为分散相，将分散相滴入连续相中，升温至50℃搅拌反应8h后收集产物并干燥，加入到由1L乙醇、1L水和200mL正庚烷组成的混合溶液中，超声30min使其分散均匀，升温至70℃反应15h，冷却至室温，收集微球，用乙醇洗涤后真空干燥至恒重，再将得到的聚苯乙烯
‑
二乙烯基苯多孔纳米微球置于甲基硅树脂中抽真空至真空度达到
‑
0.08Mpa，保持负压浸渍10h，浸渍后的聚苯乙烯
‑
二乙烯基苯多孔纳米微球在100℃下固化8h即可。
[0032]上述轻质低导热5G信号基站用陶瓷材料的制备方法：
[0033]将α
‑
Al2O3、纳米S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻质低导热5G信号基站用陶瓷材料，其特征在于，包括以下重量份数的制备原料：α
‑
Al2O
3 50
‑
60份、纳米SiO
2 20
‑
30份、聚合物模板剂5
‑
10份、硅烷偶联剂0.5
‑
1份、粘结剂5
‑
10份、分散剂2
‑
4份、烧结助剂4
‑
8份、溶剂10
‑
15份。2.如权利要求1所述的轻质低导热5G信号基站用陶瓷材料，其特征在于，所述聚合物模板剂为多孔聚合物微球，所述多孔聚合物微球上固定有机硅树脂。3.如权利要求2所述的轻质低导热5G信号基站用陶瓷材料，其特征在于，所述多孔聚合物微球为聚苯乙烯
‑
二乙烯基苯多孔纳米微球。4.如权利要求3所述的轻质低导热5G信号基站用陶瓷材料，其特征在于，所述聚苯乙烯
‑
二乙烯基苯多孔纳米微球的制备方法如下：将乳化剂溶于适量水中，作为连续相，将苯乙烯、二乙烯基苯、偶氮二异丁腈混合均匀，作为分散相，将分散相滴入连续相中，升温至50
‑
60℃搅拌反应6
‑
8h后收集产物并干燥，加入到由乙醇、水和正庚烷组成的混合溶液中，超声分散均匀后，升温至60
‑
70℃反应10
‑
15h，冷却至室温，收集微球，乙醇洗涤后真空干燥至恒重即可。5.如权利要求4所述的轻质低导热5G信号基站用陶瓷材料，其特征在于，所述苯乙烯、二乙烯基苯的质量比为2
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国文，何永东，何志远，袁桂余，
申请(专利权)人：新化县顺达电子陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：