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一种高散热效率氧化铝陶瓷及其制备方法技术

技术编号:7892223 阅读:204 留言:0更新日期:2012-10-23 00:26
本发明专利技术属于陶瓷材料技术领域,涉及一种高散热效率氧化铝陶瓷及其制备方法。该陶瓷包括有如下组成部分:氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)、滑石粉、粘土以及助剂。该陶瓷的制备方法包括:(1)初磨;(2)二次球磨;(3)成型;(4)低温排胶;(5)烧结。本发明专利技术所述的这种高散热效率氧化铝陶瓷及其制备方法。其特点是经制备的陶瓷材料的导热率为39W/mK,远远高于普通的氧化铝陶瓷材料的导热率10W/mK,该方法及配方制备的陶瓷材料与普通的相比,只加入了助剂成分,却产生了明显的技术效果,明显的提高了氧化铝陶瓷的散热率以及峰值波长的辐射率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于陶瓷材料
,涉及。
技术介绍
电子行业的产品的小型化、微型化,元件的单位面积功率密度日渐提高,对于承载的陶瓷基板、陶瓷散热器的散热性能要求也日渐提高。在考虑原材料的可获得性和总体成本而言,需要开发优异的氧化铝陶瓷散热材料的工艺和配方。本专利技术涉及一种兼具高导热率和高辐射率的氧化铝陶瓷及其制备方法。其特点是 区别于普通的氧化铝陶瓷材料的导热率约为10W/mK、峰值波长的辐射率为80 90 %,其导热率和峰值波长的辐射率均很高,分别为39W/mK和98%,能够很好的解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供,用以提供一种导热率和峰值波长的辐射率均很高的陶瓷材料及其制备方法。一种高散热效率氧化铝陶瓷,它包括有如下组成部分氧化铝(Al2O3 )96-97%二氧化硅(SiO2)0. 5-1. 5%滑石粉0.5-1.5% 粘土1-2%助剂0.2-1%其中,前述的比例是按比重展开的,总量为100%。进一步,所述的一种高散热效率氧化铝陶瓷,还具有如下技术特征所述的氧化铝(Al2O3)的原料粒度的筛网目数为1000目。所述的助剂为20-50%的五氧化二钒(V2O5)和40-80%的氧化铜(CuO)的混合料。一种高散热效率氧化铝陶瓷的制备方法,该方法包括如下步骤步骤1,初磨按配方称量所需的各种原料,下料入球磨机,充分球磨24-36小时;步骤2,二次球磨在球磨机中添加初次球磨料与10% -20%的有机成型粘接剂,进行二次球磨;步骤3,成型层片结构的基板将二次球磨后的熟料经过流延工艺成型,得到生坯;步骤4,低温排胶将生坯在300-500°C的环境下处理排除有机成型粘接剂,生坯排胶后为素还;步骤5,烧结将素坯放进烧结炉,升温至1450_1550°C进行烧结,保温2-3小时后,自然冷却到300°C以下制备完毕出炉。进一步,所述的一种高散热效率氧化铝陶瓷的制备方法,还具有如下技术特征在所述的步骤2中,所述的二次球磨时间为2小时。在所述的步骤4中,在300-500°C的温度环境下排除有机成型粘接剂的时间为12-36小时。实施本专利技术,具有如下有益效果本专利技术所述的这种高散热效率氧化铝陶瓷及其制备方法。其特点是经制备的陶瓷材料的导热率为39W/mK,远远高于普通的氧化铝陶瓷材料的导热率10W/mK,该方法及配方制备的陶瓷材料与普通的相比,只加入了助剂成分,却产生了明显的技术效果,明显的提高了氧化铝陶瓷的散热率以及峰值波长的辐射率。本专利技术所述的氧化铝陶瓷与现有技术相比增加了很少的成本,却明显改进了氧化铝陶瓷的散热性能,制备方法也很简单。具体实施方式 下面结合具体的实施例来对本专利技术做进一步的详细说明实施例I :熔蜡热压法制备LED散热器该实施例为高散热效率的LED陶瓷散热器,采用熔蜡热压法成型陶瓷生坯。具体步骤如下步骤I,按氧化铝(Al2O3)96%,二氧化硅(SiO2)O. 5%,滑石粉1.5%,粘土 1%,助剂I %的配方称量所需的各种原料,下料入球磨机,充分球磨24-36小时,其中的助剂是为了实现降温烧结的目的。步骤2,采用石蜡作为有机成型粘接剂,以初次球磨料和石蜡比例87 13的比例配料,混料热熔进行二次研磨2小时。步骤3,烧结收缩率为13%,以100 88. 5比例放大设计模具,热压机上将二次料热压法成型制成胚体,对胚体修边处理。步骤4,在450°C的环境下,排胶处理排除石蜡,时间为24小时。步骤5,将合格的素坯放入烧结炉,升温至1500°C,保温2-3小时,自然冷却到300以下制备完毕出炉。步骤6,出炉的制成品在震抛机中处理4小时,除去表面附着物和利边。步骤7,用户根据产品的图纸尺寸要求进行后续加工。实施例2 :熔蜡热压法制备LED散热器该实施例为流延制备高散热效率氧化铝陶瓷基片。具体步骤如下步骤I,按氧化铝(Al2O3) 97 %,二氧化硅(SiO2) 0.5%,滑石粉I %,粘土 0. 5 %,降温烧结助剂I %的配方称量所需的各种原料,下料入球磨机,充分球磨24-36小时。步骤2,采用丙烯酸类聚合物(PAA)作为有机成型粘接剂,以初次球磨料和丙烯酸类聚合物(PAA)比例55 10的比例配料,其余为水,混料后再进行二次球磨3小时。步骤3,在流延机上将二次料流延成型制成陶瓷基板胚体,对胚体裁剪、层叠、修边、整形处理。步骤4,采用450°C排胶处理排除丙烯酸类聚合物(PAA),时间为24小时。步骤5,将合格的素坯放入烧结炉,升温至1450°C,保温2小时,自然冷却到300以下制备完毕出炉。步骤6,出炉的制成品在震抛机中处理4小时,除去表面附着物和利边。步骤7,用户根据产品的图纸尺寸要求进行后续加工。以上是对本专利技术的描述而非限定,基于本专利技术思想的其它实施方式,均在本专利技术的保护范围之中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高散热效率氧化铝陶瓷,其特征在于,它包括有如下组成部分:其中,前述的比例是按比重展开的,总量为100%。FSA00000473243200011.tif

【技术特征摘要】
1.一种高散热效率氧化铝陶瓷,其特征在于,它包括有如下组成部分氧化铝(Al2O3 )96-97%二氧化硅(SiO2)0. 5-1. 5%滑石粉0.5-1.5% 粘土1-2%助剂0. 2-1% 其中,前述的比例是按比重展开的,总量为100%。2.根据权利要求I所述的一种高散热效率氧化铝陶瓷,其特征在于所述的氧化铝(Al2O3)的原料粒度的筛网目数为1000目。3.根据权利要求I所述的一种高散热效率氧化铝陶瓷,其特征在于所述的助剂为20-50%的五氧化二钒(V2O5)和40-80%的氧化铜(CuO)的混合料。4.一种高散热效率氧化铝陶瓷的制备方法,其特征在于该方法包括如下步骤 步骤1,初磨按配方称量所需的各种原料,下料入球磨机,充分球磨24-36小时; ...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙道明
申请(专利权)人:孙道明
类型:发明
国别省市:

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