本发明专利技术提供了一种氧化铝陶瓷基板的制备方法及由该方法制备的陶瓷基板，在陶瓷基板粉料中添加第一烧结助剂和第二烧结助剂，所述第一烧结助剂为XCaO·YMgO·ZSiO2的玻璃态粉末，0.1≦X≦0.4，0.1≦Y≦0.4，0.5≦Z≦0.7，X+Y+Z=1，其中X：Y：Z为质量比；第二烧结助剂为BaO；并采用陶瓷基板生坯与表面涂敷有纳米氧化铝粉末的隔烧板隔层叠放后一起放入烧结炉中烧结的方式，所制得的氧化铝陶瓷基片体积密度大，表面平滑度好，抗击穿强度高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于陶瓷制备领域，尤其涉及一种液相烧结的氧化铝陶瓷基板的制备方法。
技术介绍
氧化铝陶瓷基板的制备，现有技术大都采用流延工艺制备生坯，然后通过排胶、高温烧结而成，而烧结过程中一般采用固相烧结方式，固相烧结时需要温度达到固相反应的相应温度才能保证粉料之间发生固相反应进而使粉料烧结致密，较高的固相烧结温度(1650°C -1800°C)提高了陶瓷基板的制备成本，而且对烧结设备的要求高。为了获得较低的烧结温度，现有技术中也有采用液相烧结的方式，现有技术中的液相烧结采用直接加入配方粉料的方式，配方粉料与主相陶瓷粉在烧结温度下作用形成液相，从而进行液相体系烧结，这样将导致一部分主相陶瓷粉与配方粉形成共烧相，破坏陶瓷的相关组成，从而影响陶瓷的性能。
技术实现思路
为了解决现有技术中氧化铝陶瓷基板体积密度小、表面粗糙和抗击穿强度低的问题，本专利技术提供了。本专利技术的氧化招陶瓷基板成分包括重量百分比90_96wt%的氧化招和4-10wt%的第一烧结助剂，所述第一烧结助剂的成分为XCa0.YMgO* ZSiO2 ,0.1 ^ X ^ 0.4,0.1 ^ Y ^ 0.4, 0.5 ^ Z ^ 0.7, X+Y+Z=l，其中X:Y:Z为质量比；所述氧化铝陶瓷基板体积密度大于3.7g/cm3,表面粗糙度小于0.m,抗击穿强度大于30KV/mm。所述制备方法为将陶瓷基板粉料与第一有机体系混合后的浆料制坯、排胶、烧结，所述陶瓷基板粉料包括氧化铝粉料和第一烧结助剂，所述第一烧结助剂的成分为XCaO YMgO ZSiO2，0.1 刍 X 刍 0.4，0.1 刍 Y 刍 0.4，0.5 刍 Z 刍 0.7，X+Y+Z=l，其中 X:Y=Z为质量比，所述第一烧结助剂为玻璃态。本专利技术的第一烧结助剂在较低的温度下熔融为液态，可使氧化铝陶瓷的制备过程中烧结温度比固相烧结温度低200-300°C，且呈液态的第一烧结助剂填充进陶瓷基板浆料烧结过程中产生的孔隙中，使烧结后氧化铝陶瓷体积密度大，表面平滑度好，抗击穿强度闻。优选情况下，本专利技术的氧化铝陶瓷基板在烧结过程中还添加有第二烧结助剂，所述第二烧结助剂为BaO，所述BaO粉料的粒径为1_3微米，BaO的加入进一步提高了氧化铝陶瓷的表面平滑度。优选情况下，本专利技术的氧化铝陶瓷的制备方法采用隔板烧结生坯，所述隔板烧结中使用的隔烧板为表面涂敷有纳米氧化铝粉料的隔烧板，采用表面涂敷有纳米氧化铝粉料的隔烧板进行隔板烧结，进一步增大了氧化铝陶瓷基板的体积密度和表面平滑度。本专利技术提供的氧化铝陶瓷基板具有较大的体积密度、表面平滑度和抗击穿强度；如本专利技术的一个实施例陶瓷基板的体积密度为3.76g/cm3，如本专利技术的一个实施例本专利技术的陶瓷基板的表面粗糙度为0.32pm，又如本专利技术的一个实施例陶瓷基板的抗击穿强度为36KV/mm。具体实施例方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供了一种氧化铝陶瓷基板，成分包括重量百分比90_96wt%的氧化铝和4-10被％的第一烧结助剂，所述第一烧结助剂的成分为XCaO -YMgO-ZSiO2 ,0.1 ^ X ^ 0.4,0.1 ^ Y ^ 0.4, 0.5 ^ Z ^ 0.7, X+Y+Z=l，其中 X:Y:Z 为质量比。制备氧化铝陶瓷基板过程中，原料第一烧结助剂为玻璃态粉料。优选情况下，所述氧化铝陶瓷基板的成分还包括第二烧结助剂BaO，具体组分为重量百分比90-96wt%的氧化铝、3-9wt%的第一烧结助剂和0.5-1.5wt%的第二烧结助剂BaO。本专利技术提供的氧化铝陶瓷基板的制备方法，将陶瓷基板粉料与第一有机体系混合后的浆料制坯、排胶、烧结，所述陶瓷基板粉料包括氧化铝粉料和第一烧结助剂，所述第一烧结助剂的成分为 XCaO YMgO ZSiO2 ,0.1 ^ X ^ 0.4, 0.1 ^ Y ^ 04, 0.5 ^ Z ^ 0.7,X+Y+Z=l，其中X:Y:Z为质量比，所述第一烧结助剂为玻璃态。本专利技术通 过自制液相烧结助剂，大大降低了氧化铝陶瓷的烧结温度；同时烧结后氧化铝陶瓷结构致密，表面平滑度好，抗击穿强度高。首先，制备第一烧结助剂的玻璃态粉料，按照配比称取一定的CaO、MgO和SiO2后混合，将混合物进行球磨分散，球磨时间为3-5h，然后将球磨后的混合物在1450°C -1600°C下熔化后直接进行淬水冷，冷却后得到玻璃态的第一烧结助剂碎片，将第一烧结助剂玻璃碎片进行湿法球磨24h，湿法球磨过程中使用的介质可以为水或乙醇，球磨后得到本专利技术的第一烧结助剂，所述第一烧结助剂的粒径为1-3微米。然后配置陶瓷基板浆料，所述浆料包括陶瓷基板粉料和第一有机体系，所述陶瓷基板的粉料包括重量比90-96wt%的氧化铝粉料，4-10wt%的第一烧结助剂。优选情况下，本专利技术的氧化铝陶瓷基板的制备方法中还添加有第二烧结助剂，所述第二烧结助剂为BaO，所述BaO粉料的粒径为1_3微米，BaO的添加进一步改善了烧结后陶瓷基板的表面平滑度。所述陶瓷基板浆料包括陶瓷基板粉料和第一有机体系，所述陶瓷基板的粉料包括重量比90-96wt%的氧化铝粉料，3-9wt%的第一烧结助剂和0.5-1.5wt%的第二烧结助剂BaO0第一有机体系的配方以陶瓷基板粉料的重量百分比为基准，包括40_50wt%的溶齐U，所述溶剂为乙醇和二甲苯以质量比1:1或1:2比例混合的混合物；3-5被％的分散剂，所述分散剂为三油酸甘油酯，蓖麻油，司盘80中的一种或几种；6-8被％的粘结剂，所述粘结剂为型号B30H和B60H的聚乙烯缩丁醇以质量比1:3混合后的混合物；5_8wt%的增塑剂，所述增塑剂为邻苯二甲酸二乙酯，邻苯二甲酸二丁酯，聚已二醇的一种或几种。将陶瓷基板粉料与溶剂和分散剂混合后加入到球磨机中进行一次球磨，一次球磨时间为8-24h，之后加入粘结剂和增塑剂进行二次球磨，二次球磨16-24h ;将球磨后的浆料进行真空脱泡15_20min，然后将真空脱泡后的浆料流延成型并干燥得到陶瓷基板生坯。制备纳米氧化铝浆料，纳米氧化铝浆料包括30_90wt%的纳米氧化铝，其余为第二有机体系；所述第二有机体系包括85-90wt%的松油醇、2-5wt%的乙基纤维素、6-10wt%的邻苯二甲酸二丁酯和0.1-0.5wt%的流平剂。本专利技术的氧化铝陶瓷基板的烧结方法采用隔板烧结，将氧化铝陶瓷基板坯片与隔烧板层叠后隔烧，所述隔烧板为表面涂敷有纳米氧化铝粉末的隔烧板，隔烧板可以采用现有技术中常用的隔烧板，例如99瓷氧化铝片；将纳米氧化铝浆料以丝网印刷的方式涂敷于隔烧板的两面上，涂层厚度在20iim左右，之后在500-900°C下保温l_2h排胶后即可；将两面涂敷有纳米氧化铝浆料的隔烧板在烧结炉中烘干后切割成与陶瓷基板生坯相匹配的尺寸并与生坯隔层叠放后放入烧结炉中烧结，先以75V /h的升温速率升温至600°C保温2h进行排胶，再以120°C /h的升温速率升温至1500°C至1700°C进行烧结，且保温3h ;冷却后分离出烧结好的陶瓷片，将陶瓷片进行喷砂、水洗和干板，所述喷砂为采用石本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种氧化铝陶瓷基板，其特征在于，所述氧化铝陶瓷基板的成分包括重量百分比90?96wt%的氧化铝和4?10wt%的第一烧结助剂，所述第一烧结助剂的成分为XCaO·YMgO·ZSiO2?，0.1≦X≦0.4，?0.1≦Y≦0.4，?0.5≦Z≦0.7，X+Y+Z=1，其中X：Y：Z为质量比；所述氧化铝陶瓷基板体积密度大于3.7g/cm3,表面粗糙度小于0.4μm，抗击穿强度大于30KV/mm。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐强，任永鹏，林信平，王书敏，
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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