本发明专利技术提供了一种陶瓷表面选择性金属化方法，包括以下步骤：A．将陶瓷组合物成型、烧制得到陶瓷基材；所述陶瓷组合物包括陶瓷粉体和分散于陶瓷粉体中的功能粉体；所述功能粉体选自M的氧化物、氮化物、氧氮化物、碳化物或M单质中的一种或多种；陶瓷粉体选自E的氧化物、氮化物、氧氮化物、碳化物中的一种或多种；B．采用能量束辐射陶瓷基材表面的选定区域，在选定区域形成化学镀活性中心；C．对经过步骤B的陶瓷基材表面进行化学镀，选定区域形成金属层。本发明专利技术还提供了一种陶瓷。本发明专利技术的陶瓷表面通过化学镀形成金属镀层，镀层与陶瓷基材的附着力较高，成本较低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于陶瓷领域，尤其涉及一种陶瓷表面选择性金属化方法和一种陶瓷。
技术介绍
在陶瓷表面形成立体电路，能够形成立体的、集机电功能于一体的电路载体。同时，表面具有立体线路的陶瓷器件具有较高的导热系数和机械强度、较长的使用寿命、较强的耐老化性能等，因此在电子领域将得到广泛应用。目前，在陶瓷表面形成立体电路的工艺是表面除油-机械粗化-化学粗化-敏化活化-化学镀，工艺繁琐，且得到的金属镀层即电路与陶瓷基材的附着力较低。例如，CN101550546A中公开了一种陶瓷基材表面的化学镀制备方法，通过在陶瓷表面包覆半导体纳米无机粉体，然后直接浸入含有表面所需负载金属的金属盐的化学镀液中，在波长为200-400nm的紫外光下照射进行化学镀，从而在陶瓷基材表面负载金属，得到 表面金属化的陶瓷材料。其中半导体纳米无机粉体为纳米二氧化钛、纳米氧化硅、纳米氧化锌、纳米氧化锡或经过掺杂改性的半导体纳米无机粉体，其中掺杂改性为稀土掺杂、稀土氧化物掺杂、金属掺杂或氮掺杂。该方法中，通过半导体纳米无机粉体在激光照射下产生金属原子，从而实现化学镀，但是半导体纳米无机粉体成本较高，大大限制其应用。另外，该方法中，半导体无机粉体分布于陶瓷表面，难以保证其余陶瓷基材的附着力，也难以保证化学镀层与基材的附着力。CN101684551A中公开了一种利用Y射线制备表面金属化的陶瓷的方法，通过配制含有金属离子的溶液，在陶瓷工件表面预定区域按所需形状分布金属离子溶液，然后用Y射线辐射该区域，最后在该区域进行化学镀形成金属层。该方法中，通过Y射线的辐射，同时完成陶瓷材料表面的粗化和化学镀活性中心的形成，工艺简化。但是该方法中，金属离子的溶液分布于陶瓷表面，辐射还原后形成的金属活性中心存在于陶瓷表面，与陶瓷基材的附着力仍较弱，使得化学镀层与陶瓷基材的附着力也相应较弱。另外，该方法中采用高能量的Y射线，成本太高。
技术实现思路
本专利技术解决了现有技术中存在的陶瓷表面化学镀层与基材附着力低、以及陶瓷表面金属化成本高的技术问题。本专利技术提供了一种陶瓷表面选择性金属化方法，包括以下步骤 A.将陶瓷组合物成型、烧制得到陶瓷基材；所述陶瓷组合物包括陶瓷粉体和分散于陶瓷粉体中的功能粉体；所述功能粉体选自M的氧化物、氮化物、氧氮化物、碳化物或M单质中的一种或多种，M为钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铌(Nb)、钥(Mo)、锝(Tc)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、银(Ag)、镉(Cd)、钽(Ta)、钨(W)、铼(Re)、锇(Os)、铱(Ir)、钼(Pt)、金 Au、铟(In)、锡(Sn)、锑(Sb)、铅(Pb)或铋(Bi);陶瓷粉体选自E的氧化物、氮化物、氧氮化物、碳化物中的一种或多种，E为锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、硅(Si)、锗(Ge)、磷(P)、砷(As)、钪(Sc)、钇(Y) Jg(Zr)Jg(Hf)或镧系元素； B.采用能量束辐射陶瓷基材表面的选定区域，在选定区域形成化学镀活性中心； C.对经过步骤B的陶瓷基材表面进行化学镀，选定区域形成金属层。本专利技术还提供了一种陶瓷，所述陶瓷包括陶瓷基材和陶瓷基材表面选定区域的金属层；所述陶瓷基材包括陶瓷主体和分散于陶瓷主体中的功能助剂；所述功能助剂选自M与E的复合氧化物、复合氮化物、复合氧氮化物、复合碳化物中的一种或多种，M为钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铌(Nb)、钥(Mo)、锝(Tc)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、银(Ag)、镉(Cd)、钽(Ta)、钨(W)、铼(Re)、锇(Os)、铱(Ir)、钼(Pt)、金(Au)、铟(In)、锡(Sn)、锑(Sb)、铅(Pb)或铋(Bi);陶瓷主体选自E的氧化物、氮化物、氧氮化物、碳化物中的一种或多种，E为锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、硅(Si)、锗(Ge)、磷(P)、 砷(As)、钪(Sc)、钇(Y)、锆(Zr)、铪(Hf)或镧系元素；以功能助剂中M与E的总质量为基准，其中M的含量为O. 01-99. 99wt%, E的含量为O. 01-99. 99wt%。最后，本专利技术提供了所述陶瓷作为功率模块、力学结构零部件、焊接基材、装饰件的应用。本专利技术提供的陶瓷表面金属化方法，通过先将含有陶瓷粉体和功能粉体的陶瓷组合物成型烧制陶瓷基材，所述陶瓷基材包括陶瓷主体和分散于陶瓷主体中的功能助剂。由于陶瓷组合物中功能粉体均匀分散于陶瓷粉体中，因此均匀分散的功能粉体与相邻的部分陶瓷粉体在烧制过程中发生反应形成复合结构，即得到的功能助剂为M与E的复合氧化物、复合氮化物、复合氧氮化物、复合碳化物中的一种或多种；其余的陶瓷粉体烧制完成后转化为陶瓷主体。采用能量束辐射后，辐射区域的陶瓷基材表面的陶瓷主体被蚀刻，因此辐射区域的陶瓷主体下陷，相应露出的功能助剂在能量束作用下形成化学镀活性中心，然后进行化学镀，在化学镀活性中心表面形成化学镀层。由于本专利技术中，功能助剂分散于陶瓷主体中，所以形成的化学镀活性中心镶嵌于陶瓷基材中，与陶瓷基材的附着力非常高，从而使得化学镀层也与基材具有较高的附着力；另外，能量束辐射区域的陶瓷主体被蚀刻，表面下陷，表面粗糙度增加，因此后续形成的化学镀层与陶瓷基材的附着力较高。另外，本专利技术通过对功能粉体和陶瓷粉体的种类进行选择，发现功能粉体采用M的氧化物、氮化物、氧氮化物、碳化物或 M 单质中的一种或多种，M 为 Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、In、Sn、Sb、Pb 或 Bi 中，陶瓷粉体选自 E 的氧化物、氮化物、氧氮化物、碳化物中的一种或多种，E为Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、Lu、Zr、Hf、B、Al、Ga、Si、Ge、P、As或镧系元素,通过功能粉体与陶瓷粉体的匹配,使得形成的陶瓷基材中陶瓷主体与功能助剂相容性较好，在烧制过程中形成共晶液相从而降低陶瓷基材的烧结温度、增加陶瓷基材的烧结致密度，保证陶瓷基材具有较高的机械性能；且在后续能量束辐射过程中功能助剂转化为化学镀活性中心时所需能量无需过高，即对能量束的能量要求较低，能有效降低成本。具体实施例方式本专利技术提供了一种陶瓷表面选择性金属化方法，包括以下步骤A.将陶瓷组合物成型、烧制得到陶瓷基材；所述陶瓷组合物包括陶瓷粉体和分散于陶瓷粉体中的功能粉体；所述功能粉体选自M的氧化物、氮化物、氧氮化物、碳化物或M单质中的一种或多种，M 为 Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、In、Sn、Sb、Pb或Bi ;陶瓷粉体选自E的氧化物、氮化物、氧氮化物、碳化物中的一种或多种，E 为 Li本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种陶瓷表面选择性金属化方法，其特征在于，包括以下步骤：A．将陶瓷组合物成型、烧制得到陶瓷基材；所述陶瓷组合物包括陶瓷粉体和分散于陶瓷粉体中的功能粉体；所述功能粉体选自M的氧化物、氮化物、氧氮化物、碳化物或M单质中的一种或多种，M为钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铌、钼、锝、钌、铑、钯、银、镉、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、铟、锡、锑、铅或铋；陶瓷粉体选自E的氧化物、氮化物、氧氮化物、碳化物中的一种或多种，E为锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、钡、硼、铝、镓、硅、锗、磷、砷、钪、钇、锆、铪或镧系元素；B．采用能量束辐射陶瓷基材表面的选定区域，在选定区域形成化学镀活性中心；C．对经过步骤B的陶瓷基材表面进行化学镀，选定区域形成金属层。
【技术特征摘要】
1.一种陶瓷表面选择性金属化方法，其特征在于，包括以下步骤 A.将陶瓷组合物成型、烧制得到陶瓷基材；所述陶瓷组合物包括陶瓷粉体和分散于陶瓷粉体中的功能粉体；所述功能粉体选自M的氧化物、氮化物、氧氮化物、碳化物或M单质中的ー种或多种，M为钛、银、铬、猛、铁、钴、镍、铜、锌、银、钥、得、钌、错、钮、银、镉、钽、鹤、铼、锇、铱、钼、金、铟、锡、锑、铅或铋；陶瓷粉体选自E的氧化物、氮化物、氧氮化物、碳化物中的ー种或多种，E为锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、 丐、银、钡、硼、招、镓、娃、锗、磷、神、钪、乾、错、铪或镧系元素； B.采用能量束辐射陶瓷基材表面的选定区域，在选定区域形成化学镀活性中心； C.对经过步骤B的陶瓷基材表面进行化学镀，选定区域形成金属层。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在干，M为铁、镍、钴、锰、钛或铜、钽、钨。3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，功能粉体选自Fe203、CoO,NiO, MnO2,Ti02、CuO, TiC, TaON, TiC, W 中的ー种或多种。4.根据权利要求I所述的方法，其特征在干，E为铝、锆、硅、镁或硼。5.根据权利要求I或4所述的方法，其特征在于，陶瓷粉体选自Al203、Mg0、Si02、Zr02、BN、Si3N4或SiC中的ー种或多种。6.根据权利要求I所述的方法，其特征在干，以陶瓷组合物的总质量为基准，陶瓷粉体的含量为70-99. 998wt%，功能粉体的含量为0. 002_30wt%。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在干，以陶瓷组合物的总质量为基准，陶瓷粉体的含量为90-99. 998wt%，功能粉体的含量为0. 002_10wt%。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在干，以陶瓷组合物...
【专利技术属性】
技术研发人员：宫清，林信平，任永鹏，张保祥，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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