【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及陶瓷材料领域技术，尤其是指一种高铝黑色刚玉陶瓷材料及其制备方法。
技术介绍
1、陶瓷材料是指用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、抗氧化等优点。可用作结构材料、刀具材料，由于陶瓷还具有某些特殊的性能，又可作为功能材料，可应用于集成电路。目前，随着我国电子技术的迅猛发展，对于应用于遮光集成电路的封装管壳、基板基片及led显示屏等陶瓷材料要求也随之升高。其需要陶瓷材料具有较高的绝缘电阻，体积小，致密性好，体积密度及机械强度高，并且，具备较好的热稳定性。
2、为符合上述要求，厂商大多使用高铝白色刚玉陶瓷材料。虽然高铝白色刚玉陶瓷材料可以符合上述要求，但是，高铝白色刚玉陶瓷材料的制备过程中，需要1700℃进行烧结，所需的能耗非常高，提高了制备成本，降低与国外电子陶瓷的竞争力，而且不具备遮光特性，不利于推广。因此，有必要提出一种新的方案对上述问题进行改进。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种高铝黑色刚玉陶瓷材料及其制备方法，其能有效解决现有之高铝白色刚玉陶瓷材料的制备能耗高，不具备遮光特性，制备成本高，与国外电子陶瓷相比，竞争力降低，不利于推广。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下之技术方案：
3、一种高铝黑色刚玉陶瓷材料，按照质量份计，包括有以下成分：氧化铝97-98份、氧化钴0.4-0.5份、二氧化锰1.0-1.9份、氧化镁0.1份
4、作为一种优选方案，所述氧化铝、氧化钴、二氧化锰、氧化镁、五氧化二矾、二氧化硅、二氧化钛和硼酸的纯度均为99.5％。
5、作为一种优选方案，所述氧化铝为α-氧化铝。
6、一种前述的高铝黑色刚玉陶瓷材料的制备方法，包括有以下步骤：
7、(1)将上述成分和球磨介质、去离子水加入球磨机中混合搅拌球磨8h，三者的质量比为，成分：球磨介质：去离子水＝1：4：2，得到粒径为2-3μm的料浆；
8、(2)将步骤(1)得到的料浆通过螺动泵打入造粒塔中并进行自动喷雾造粒，得到流动性均匀的球状颗粒；
9、(3)将步骤(2)得到的球状颗粒置于干压机中进行压制，压力为500-750mpa，得到生胚；
10、(4)将步骤(3)得到的生胚装入刚玉匣钵内，并将刚玉匣钵在硅钼棒炉内，升温至1430-1510℃后，恒温烧结3h，得到高铝黑色刚玉陶瓷材料。
11、作为一种优选方案，所述步骤(1)中的球磨介质为φ5-φ15的氧化锆球。
12、作为一种优选方案，所述步骤(2)中的球状颗粒之粒径为100目。
13、作为一种优选方案，所述步骤(3)中的干压机为100t干压机。
14、作为一种优选方案，所述步骤(4)中，升温至1200℃时，保温1h。
15、作为一种优选方案，所述高铝黑色刚玉陶瓷材料的体积密度＞3.9g/cm3，抗折强度＞320mpa，绝缘电阻＞3×1012ωcm，且从室温25-800℃急冷急热反复连续循环10次不开裂。
16、作为一种优选方案，还包括有步骤(5)，将步骤(4)得到的高铝黑色刚玉陶瓷材料通过线切割的方式切割成薄片。
17、本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：
18、通过氧化铝粗粉与氧化铝微粉复配使用，在高温烧结过程中，粗颗粒诱导微细颗粒晶粒发育从而促进烧结，再配合在反应体系中加入二氧化锰和二氧化钛，mno2-tio2的共融物对氧化铝陶瓷有强烈的促进烧结的作用，以及，硼酸的加入使得在烧结过程中产生液相，湿润粉体颗粒，达到液相烧结的效果，促进烧结，可以大大降低烧结温度，降低能耗，从而降低了制备成本，与国外电子陶瓷相比，提高了竞争力，有利于推广。
19、为更清楚地阐述本专利技术的功效，下面结合具体实施例来对本专利技术进行详细说明：
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1.一种高铝黑色刚玉陶瓷材料，按照质量份计，包括有以下成分：氧化铝97-98份、氧化钴0.4-0.5份、二氧化锰1.0-1.9份、氧化镁0.1份、五氧化二矾0.1份、二氧化硅0.1份、二氧化钛0.15份和硼酸0.15份；其特征在于：所述氧化铝由氧化铝粗粉和氧化铝微粉组成，氧化铝粗粉87-88份，氧化铝微粉10份。
2.根据权利要求1所述的高铝黑色刚玉陶瓷材料，其特征在于：所述氧化铝、氧化钴、二氧化锰、氧化镁、五氧化二矾、二氧化硅、二氧化钛和硼酸的纯度均为99.5％。
3.根据权利要求1所述的高铝黑色刚玉陶瓷材料，其特征在于：所述氧化铝为α-氧化铝。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的高铝黑色刚玉陶瓷材料的制备方法，其特征在于：包括有以下步骤：
5.根据权利要求4所述的高铝黑色刚玉陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的球磨介质为φ5-φ15的氧化锆球。
6.根据权利要求4所述的高铝黑色刚玉陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的球状颗粒之粒径为100目。
7.根据权利要求4所述的高铝黑色
8.根据权利要求4所述的高铝黑色刚玉陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，升温至1200℃时，保温1h。
9.根据权利要求4所述的高铝黑色刚玉陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述高铝黑色刚玉陶瓷材料的体积密度＞3.9g/cm3，抗折强度＞320MPa，绝缘电阻＞3×1012Ωcm，且从室温25-800℃急冷急热反复连续循环10次不开裂。
10.根据权利要求4所述的高铝黑色刚玉陶瓷材料的制备方法，其特征在于：还包括有步骤(5)，将步骤(4)得到的高铝黑色刚玉陶瓷材料通过线切割的方式切割成薄片。
...【技术特征摘要】
1.一种高铝黑色刚玉陶瓷材料，按照质量份计，包括有以下成分：氧化铝97-98份、氧化钴0.4-0.5份、二氧化锰1.0-1.9份、氧化镁0.1份、五氧化二矾0.1份、二氧化硅0.1份、二氧化钛0.15份和硼酸0.15份；其特征在于：所述氧化铝由氧化铝粗粉和氧化铝微粉组成，氧化铝粗粉87-88份，氧化铝微粉10份。
2.根据权利要求1所述的高铝黑色刚玉陶瓷材料，其特征在于：所述氧化铝、氧化钴、二氧化锰、氧化镁、五氧化二矾、二氧化硅、二氧化钛和硼酸的纯度均为99.5％。
3.根据权利要求1所述的高铝黑色刚玉陶瓷材料，其特征在于：所述氧化铝为α-氧化铝。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的高铝黑色刚玉陶瓷材料的制备方法，其特征在于：包括有以下步骤：
5.根据权利要求4所述的高铝黑色刚玉陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的球磨介质为φ5-φ15...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓万能，李秋均，陈功田，张桢，刘俊琨，廖海娟，
申请(专利权)人：郴州功田电子陶瓷技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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