一种高导热AlN陶瓷低温烧结的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113480317A(43)申请公布日2021.10.08(21)申请号202110757894.9(22)申请日2021.07.05(71)申请人哈尔滨理工大学地址150008黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路52号哈尔滨理工大学(72)发明人刘刚温博成杨志韬李文权杨文龙夏雪徐珂(51)Int.Cl.C04B35/581(2006.01)C04B35/622(2006.01)C04B35/64(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种高导热AlN陶瓷低温烧结的制备方法(57)摘要一种高导热AlN陶瓷低温烧结的制备方法。本发明为了寻找AlN陶瓷最佳的制备工艺，以满足AlN陶瓷实际生产的需要。本方法如下：一、助烧剂的制备，二、将氮化铝和助烧剂进行球磨处理，球料比为10～30:1，球磨时间1～14h；三、将步骤二所得粉体烘干后，放入模具中，在烧结炉中一定温度、一定压力下保持一定时间；四、冷却后脱模即得高导热陶瓷片。本发明制备的AlN陶瓷成本低，操作简单，强度高等优点。CN113480317ACN113480317A权利要求书1/1页1.一种高导热AlN陶瓷低温烧结的制备方法，按照以下步骤进行：一、称取一定量的Al(OH)3倒入有一定量的水中并搅拌均匀，Al(OH)3与水的质量比为1:10～10000。称取一定量的纳米WO3放到上述所得的悬浊溶液中并搅拌均匀，纳米WO3的尺寸为0.05～20微米，Al(OH)3与WO3的质量比为1:1～1000。将上述所得混合溶液倒入水热釜中加热到100～200℃，保温1～48h；二、将步骤一所得的混合物倒出反应釜并过滤，烘干，随后将粉体马弗炉中煅烧，温度为400～1500℃，保温时间为30～200min，既得助烧剂。三、将步骤二所得的助烧剂加入到氮化铝粉体中，助烧剂与氮化铝粉体的质量比为1：10～10000，将混合粉体进行球磨处理，球料比为10～30：1，球磨时间为30～200min；四、将步骤三所得的粉体烘干后倒入模具中进行电火花烧结，压力为5～300MPa，烧结900～1800℃，保温5～240min；冷却后脱模即得高导热AlN陶瓷。2.根据权利要求1所述一种高导热AlN陶瓷低温烧结的制备方法，其特征在于步骤一中纳米WO3的尺寸为0.05～20微米，Al(OH)3与WO3的质量比为1:1～1000。将上述所得混合溶液倒入水热釜中加热到100～200℃，保温1～48h。3.根据权利要求1所述一种高导热AlN陶瓷低温烧结的制备方法，其特征在于步骤二中粉体在马弗炉中煅烧温度为400～1500℃，保温时间为30～200min。4.根据权利要求1所述一种高导热AlN陶瓷低温烧结的制备方法，其特征在于步骤三助烧剂与氮化铝粉体的质量比为1：10～10000，将混合粉体进行球磨处理，球料比为10～30：1，球磨时间为30～200min。5.根据权利要求1所述一种AlN陶瓷的制备方法，其特征在于步骤四中粉体采用进行电火花烧结，压力为5～300MPa，烧结900～1800℃，保温5～240min。2CN113480317A说明书1/3页一种高导热AlN陶瓷低温烧结的制备方法技术领域本发明涉及一种制备AlN陶瓷的方法。背景技术[0001]氮化铝陶瓷在热、电、光和力学等方面具有优良的综合性能。随着先进科技的发展朝着微型化、轻型化、集成度高、可靠性高、大功率输出的方向发展，器件的复杂变化使其对热量的聚集越来越严重，所以对器件的基板和封装材料的散热需求越来越大。传统的散热材料多为树脂和氧化铝基板，其导热率对于当今器件散热是远远不够的。而导热率较高的陶瓷材料氧化铍虽能满足散热要求，但是其生产过程中总会有有毒物质产生，所以不能用于日常生活中。而氮化铝具有较高的热导率，且具有良好的电绝热性低的介电常数和介电损耗、与硅相匹配的热膨胀系数，以及化学性能稳定和无毒等优良特点，因此，氮化铝陶瓷是目前最理想的基板材料和电子器件封装材料。由于其具有高热导率、高温绝缘性和优良介电性能、良好耐腐蚀性、与半导体Si相匹配的膨胀性能等优点成为优良的电子封装散热材料，能高效地散除大型集成电路的热量，是组装大型集成电路所必须的高性能陶瓷基片材料。发明内容[0002]本发明为了寻找AlN陶瓷最佳的制备工艺，以满足AlN陶瓷实际生产的需要，提供了一种制备AlN陶瓷的方法。一种高导热AlN陶瓷低温烧结的制备方法，按照以下步骤进行：一、称取一定量的Al(OH)3倒入有一定量的水中并搅拌均匀，Al(OH)3与水的质量比为1:10～10000。称取一定量的纳米WO3放到上述所得的悬浊溶液中并搅拌均匀，纳米WO3的尺寸为0.05～20微米，Al(OH)3与WO3的质