氮化铝陶瓷基板增材制造陶瓷浆料及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115872753A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202211626993.4(22)申请日2022.12.16(71)申请人西安国宏天易智能科技有限公司地址710075陕西省西安市未央区红旗路25号西航工程机械厂院内1号厂房(72)发明人史见罗铭宇惠祝祝孟卓(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200专利代理师朱海临(51)Int.Cl.C04B35/581(2006.01)C04B35/622(2006.01)B33Y70/10(2020.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称氮化铝陶瓷基板增材制造陶瓷浆料及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了氮化铝陶瓷基板增材制造陶瓷浆料及其制备方法和应用，针对氮化铝粉体的物理特性，采用不同粒径的高纯氮化粉体级配和独特的粉体表面改型方式，制备出了具备良好抗热震性和导热性的增材制造用陶瓷浆料，并使用光固化方法对得到的陶瓷浆料进行成形得到一种带内流道的陶瓷基板素坯，对陶瓷基板素坯采用工装及埋粉烧结方法在气压炉下烧结即可得到一种带内流道的高导热率氮化铝基陶瓷基板，本发明方法简单，提高了氮化铝基陶瓷基板的抗热震性及导热性能，加速了陶瓷基板的生产流程，降低了结构复杂的氮化铝基陶瓷基板成型难度。CN115872753ACN115872753A权利要求书1/1页1.一种氮化铝陶瓷基板增材制造陶瓷浆料，其特征在于，按重量份数计包括：氮化铝粉体50～65份，粉体表面改性剂1～7份，光敏树脂35～55份，光引发剂0.8～3.5份，分散剂1.5～3.5份，粘度调节剂3～4份。2.根据权利要求1所述的一种氮化铝陶瓷基板增材制造陶瓷浆料，其特征在于，氮化铝粉粒径为0.5～5μm，纯度大于等于99.9％。3.根据权利要求1所述的一种氮化铝陶瓷基板增材制造陶瓷浆料，其特征在于，粉体表面改性剂采用二聚酸、脂肪酸、季戊四醇油酸酯等中的一种或多种混合。4.根据权利要求1所述的一种氮化铝陶瓷基板增材制造陶瓷浆料，其特征在于，光敏树脂采用脂肪族环氧树脂、聚丙烯酸树脂、环氧丙烯酸酯中的一种或多种混合。5.根据权利要求1所述的一种氮化铝陶瓷基板增材制造陶瓷浆料，其特征在于，光引发剂采用TPO或DMPA中的一种或两种混合；分散剂采用超分散剂，粘度调节剂采用甘油或PEG200中的一种或两种混合。6.一种氮化铝陶瓷基板增材制造陶瓷浆料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，按重量份数计取氮化铝粉体45～65份，粉体表面改性剂1～7份，光敏树脂35～55份，光引发剂0.8～3.5份，分散剂1.5～3.5份，粘度调节剂3～4份；S2，将上述氮化铝粉体在无水乙醇中混合均匀得到混合粉体溶液；S3，将混合粉体溶液球磨后混合均匀，将混合均匀的粉体溶液进行真空脱泡、干燥处理、破碎，使用筛网进行筛分，得到粒径为15～53μm的粉体A；S4，在粉体A中加入粉体表面改性剂，并加入氧化锆球磨珠进行均匀分散，将混合均匀的粉体A进行破碎、筛分，得到造粒径为15～35μm粉体B；S5，将上述光敏树脂、光引发剂、分散剂和粘度调节剂混合均匀得到树脂混合物；将粉体B加入树脂混合物中混合均匀，进行脱泡处理、过滤后得到陶瓷浆料。7.一种高导热率氮化铝基陶瓷基板制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将权利要求1所述陶瓷浆料或权利要求6制备方法得到的陶瓷浆料进行光固化成型得到的陶瓷基板素坯，对得到的陶瓷基板素坯进行脱脂处理；将脱脂后的陶瓷基板素坯置入工装，并埋入Al2O3粉体中，高温处理后随炉冷却，最终得到一种带内流道的高导热率氮化铝基陶瓷基板。8.根据权利要求7所述的一种高导热率氮化铝基陶瓷基板制备方法，其特征在于，将得到的陶瓷浆料置入光固化设备中，采用光固化方法成型得到陶瓷基板素坯；光固化设备的激光功率为800～2400mW，激光扫描速度为2000‑5000mm/s，扫描层厚为0.03‑0.05mm。9.根据权利要求7所述的一种高导热率氮化铝基陶瓷基板制备方法，其特征在于，将脱脂后的陶瓷基板素坯装入工装内，并进行氧化铝埋粉处理，按照1～1.5℃/min的升温速率升温至1200～1300℃保温1‑2h，然后按照5～10℃/min的升温速率升温至1600～1700℃保温1‑3h，完成后进行随炉冷却，最终可得到一种复杂构型的高导热率氮化铝基陶瓷基板。10.根据权利要求7所述的一种高导热率氮化铝基陶瓷基板制备方法，其特征在于，制备的氮化铝基板的热导率为150‑180W/(m·k)，制备的氮化铝基板内有内流道。2CN115872753A说明书1/6页氮化铝陶瓷基板增材制造陶瓷浆料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及陶瓷基板与陶瓷增材制造技术领域，尤其涉及