一种新能源汽车用金属化陶瓷制造技术

本发明专利技术涉及陶瓷金属化加工技术领域，具体为一种新能源汽车用金属化陶瓷，包括陶瓷基体、附着于所述陶瓷基体表面的金属化层；所述金属化层由金属化浆料制成，以重量份数计，所述金属化浆料包括：氧化铝10

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车用金属化陶瓷


[0001]本专利技术涉及陶瓷金属化加工
，具体为一种新能源汽车用金属化陶瓷。

技术介绍

[0002]功能陶瓷材料在电子信息领域的应用非常广泛。功能陶瓷材料具有特殊性能如电、磁、光、声，热、机械、化学功能，按性能分类，它包括介电陶瓷、压电陶瓷、铁电陶瓷、半导体陶瓷、陶瓷超导体、电光陶瓷、磁性陶瓷、热释电陶瓷、荧光陶瓷、微波介质陶瓷、光催化陶瓷等。
[0003]得益于陶瓷材料优异的电气性能、机械性能以及耐热性能，其常被用作各种电子元器件、功率器件、传感器芯片的陶瓷基板等。
[0004]近年来随着电子类信息产品逐渐向集成化、小型化、宽带化的方向发展，细晶化的功能陶瓷、高频化的电磁特性、陶瓷金属化焊接技术等将成为发展新一代电子元器件的关键技术。
[0005]通常情况下，应用于电子器件的功能陶瓷材料主要是与金属牢固地封接在一起，并且具有一定的气密性和牢固性，然而陶瓷属于脆性介质材料，所以陶瓷不能被许多类型焊料浸润因此也不能与金属发生反应而形成牢固的粘结。为了使陶瓷与金属发生可靠的粘结，在陶瓷表面就需要敷一层与陶瓷粘结牢固而又不易被熔化的金属薄膜。因此，陶瓷表面金属化成为制备性能优异功能陶瓷的一个关键技术。

技术实现思路

[0006]专利技术目的：针对上述技术问题，本专利技术提出了一种新能源汽车用金属化陶瓷。
[0007]所采用的技术方案如下：
[0008]一种新能源汽车用金属化陶瓷，包括陶瓷基体、附着于所述陶瓷基体表面的金属化层；/>[0009]所述金属化层由金属化浆料制成，以重量份数计，所述金属化浆料包括：
[0010]氧化铝10
‑
20份、氧化硅8
‑
15份、稀土氧化物1
‑
3份、三元硼化物5
‑
10份、金属粉末60
‑
80份、有机溶剂100
‑
150份。
[0011]进一步地，所述陶瓷基体中的氧化铝重量百分含量≥95％。
[0012]进一步地，所述稀土氧化物为氧化镧、氧化铈、氧化铽、氧化钇中的任意一种或多种组合。
[0013]进一步地，所述三元硼化物为Mo2XB2，X为Fe、Ni、Al中的任意一种或多种组合。
[0014]进一步地，所述三元硼化物为Mo2AlB2。
[0015]进一步地，所述有机溶剂包括乙基纤维素、松油醇和二乙二醇丁醚；
[0016]所述乙基纤维素、松油醇和二乙二醇丁醚的重量比为1
‑
5：10
‑
20：80
‑
120。
[0017]本专利技术还提供了一种新能源汽车用金属化陶瓷的制备方法：
[0018]将氧化铝、氧化硅、稀土氧化物、三元硼化物、金属粉末、有机溶剂混合球磨得到金
属化浆料；
[0019]对所述陶瓷基体进行离子注入；
[0020]采用丝网印刷或涂覆的方式使金属化浆料附着至所述陶瓷基体的表面，得到半成品，最后将所述半成品于1500
‑
1550℃，保温烧结60
‑
180min。
[0021]进一步地，离子注入时所注入的为铁、钴、钛、镍或者铝离子中的任意一种或多种，注入剂量为(2
‑
4)
×
10
17
ions
·
cm
‑2。
[0022]进一步地，烧结在湿氢气氛下进行。
[0023]进一步地，烧结时，先以0.1
‑
2℃/min的速度升温至220
‑
250℃，保温20
‑
60min，再以5
‑
20℃/min的速度升温至600
‑
800℃，保温60
‑
120min，最后以0.5
‑
2℃/min的速度升温至1500
‑
1550℃，保温烧结60
‑
180min。
[0024]本专利技术的有益效果：
[0025]本专利技术提供了一种新能源汽车用金属化陶瓷，对陶瓷基体进行离子注入，可以在陶瓷基体表面形成非晶层，通过固溶强化和位错强化作用，改善陶瓷基体的表面性能，使其与金属化层的结合性能得到改善，三元硼化物兼具金属材料的韧性、易加工性能和陶瓷材料的高硬度和高耐磨性，加入后提高金属化层与陶瓷基体的抗拉强度，而且在烧结时能够与金属粉末形成共晶液相，提高金属化层的致密度，稀土氧化物的加入可以提高烧结时金属化浆料的润湿性能，使金属化层与陶瓷基体具有更好的结合性能，本专利技术所制备的金属化陶瓷中金属化层与陶瓷基体之间的抗拉强度达到100MPa以上，结合和密封性能良好。
具体实施方式
[0026]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，除非特别指出，以下实施例和对比例为平行试验，采用同样的处理步骤和参数。
[0027]氧化铝：粒度50
‑
500nm，纯度≥99.9％，购自河北温纶金属材料有限公司；
[0028]氧化硅：粒度10
‑
100nm，纯度≥99.8％，购自杭州恒纳新材料有限公司；
[0029]氧化镧：密度6.51g/cm3，纯度≥99.9％，购自赣州稀友新材料有限公司；
[0030]Mo2AlB2：纯度≥99.8％，购自福斯曼科技(北京)有限公司；
[0031]银粉：密度15.63g/cm3，纯度≥99.99％，购自河北温纶金属材料有限公司；
[0032]乙基纤维素：纯度≥99.9％，购自西安沐森生物工程有限公司；
[0033]松油醇：纯度≥99.4％，购自无锡市晶科化工有限公司；
[0034]二乙二醇丁醚：纯度≥99.8％，购自济南创世化工有限公司。
[0035]实施例1：
[0036]一种新能源汽车用金属化陶瓷的制备方法：
[0037]将氧化铝180g、氧化硅120g、氧化镧20g、Mo2AlB280g、银粉750g、乙基纤维素50g、松油醇150g、二乙二醇丁醚1100g加入行星球磨机中，混合球磨10h后得到金属化浆料，将99氧化铝陶瓷基板放入离子注入设备中，调节设备的真空度至1
×
10
‑4Pa，选用铝元素进行离子注入，其中离子电压为30keV，注入剂量为2.5
×
10
17
ions
·
cm
‑2，采用丝网印刷的方式使金属化浆料附着至99氧化铝陶瓷基板的表面，得到半成品，最后在湿氢气氛下，先以1.5℃/
min的速度升温至240℃，保温50min，再以15℃/min的速度升温至650℃，保温90min，最后以0.5℃/min的速度升温至1550℃，保温烧结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车用金属化陶瓷，其特征在于，包括陶瓷基体、附着于所述陶瓷基体表面的金属化层；所述金属化层由金属化浆料制成，以重量份数计，所述金属化浆料包括：氧化铝10
‑
20份、氧化硅8
‑
15份、稀土氧化物1
‑
3份、三元硼化物5
‑
10份、金属粉末60
‑
80份、有机溶剂100
‑
150份。2.如权利要求1所述的新能源汽车用金属化陶瓷，其特征在于，所述陶瓷基体中的氧化铝重量百分含量≥95％。3.如权利要求1所述的新能源汽车用金属化陶瓷，其特征在于，所述稀土氧化物为氧化镧、氧化铈、氧化铽、氧化钇中的任意一种或多种组合。4.如权利要求1所述的新能源汽车用金属化陶瓷，其特征在于，所述三元硼化物为Mo2XB2，X为Fe、Ni、Al中的任意一种或多种组合。5.如权利要求4所述的新能源汽车用金属化陶瓷，其特征在于，所述三元硼化物为Mo2AlB2。6.如权利要求1所述的新能源汽车用金属化陶瓷，其特征在于，所述有机溶剂包括乙基纤维素、松油醇和二乙二醇丁醚；所述乙基纤维素、松油醇和二乙二醇丁醚的重量比为1
‑
5：10
‑
20：80
‑
120。7.一种如权利要求1
‑
6中任一项所述的新能源汽车用金属化陶瓷的制备方法，其特征在于，具体如...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾正春，欧聪敏，闵贵忠，刘育平，谢迎春，黄绍东，
申请(专利权)人：湖南省新化县长江电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：