一种低钠氧化铝陶瓷基板的制备方法与流程

1.本发明涉及低钠氧化铝陶瓷基板技术领域，更具体地说一种低钠氧化铝陶瓷基板的制备方法。

背景技术：

2.氧化铝具有熔点高、硬度大、强度高、耐磨性好、耐酸碱腐蚀性好等一系列优异的性能，被广泛应用于耐火材料、陶瓷、磨料和石油化工等行业。随着科技的不断发展，氧化铝成为发展最快的一种材料之一，高纯度、纳米级尺寸和球形形貌大大拓展了氧化铝的用途，可用来制备精细陶瓷、透明陶瓷、锂电池隔膜材料、高性能陶瓷、人造宝石和精密抛光材料以及半导体材料等产品。
3.氧化铝陶瓷基板作为电路板的一种，应用越来越广泛，现有的氧化铝陶瓷基板进行制备时，常常会引入钠元素，而钠元素过高会影响氧化铝陶瓷基板的使用性能，因此在制备氧化铝陶瓷基板时需要控制钠的含量，同时，现有的氧化铝陶瓷基板具有力学性能低的问题。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种低钠氧化铝陶瓷基板的制备方法，用以解决上述背景技术中存在的技术问题。
5.本发明技术方案提供一种低钠氧化铝陶瓷基板的制备方法，包括如下制备步骤：
6.s1：将按重量份数计的如下原料40-50份填充辅料粉、70-85低钠氧化铝粉以质量比、2-3份有机溶剂、3-4份分散剂和3-5份增塑剂混合，然后加入称聚乙烯缩丁醛球研磨混匀，在100-130mpa的压力下挤压成型，得到预制胚体；
7.s2:将预制胚体在氧气氛围下烧结，氧气压力为5-10mpa，烧结温度为1400-1600℃，烧结时间为3-5h，获得低钠氧化铝陶瓷基板。
8.在一个优选地实施例中，所述低钠氧化铝粉的制备过程为：
9.a1：称取叔丁醇铝，并将叔丁醇铝溶解于溶剂中，形成叔丁醇铝溶液；称取低钠氧化铝粉，将氧化铝粉加入至叔丁醇铝溶液内，同时加入醋酸，搅拌混合30-50min，获得悬浮液；
10.a2：将悬浮液做静置处理，静置时间为40-50min,固液分离去除上层清液后得到低钠氧化铝浆液；将低钠氧化铝浆液干燥后，在920-950℃下进行煅烧，获得预处理低钠氧化铝粉。
11.在一个优选地实施例中，所述填充辅料粉的制备过程为：
12.b1：将按重量份数计的如下原料10-20份称紫木节、8-12份高岭土、12-15份碳酸钡和6-8份纳米氧化钼球磨混合均匀后，在1000-1200℃下煅烧3-5h，获得填充辅料块；
13.b1：将烧结料自然冷却至室温后，球磨成粉，并过100-150目筛，获得填充辅料粉。
14.在一个优选地实施例中，所述有机溶剂为乙醇和二甲苯的混合物。
15.在一个优选地实施例中，所述分散剂三乙醇胺、聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺中的至少一种。
16.在一个优选地实施例中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、聚已二醇中的至少一种。
17.本发明技术方案的有益效果是：
18.首先分开制备填充辅料粉和低钠氧化铝粉，然后再将二者进行混合，并通过挤压成型、烧结等步骤完成低钠氧化铝陶瓷基板的制备，通过上述方式制备的低钠氧化铝陶瓷基板具有较高的抗压强度、较高的体积密度以及较低的含钠量。
19.在制备过程中加入有机溶剂、分散剂和增塑剂可以保证原料更好的凝结同时保证导热均匀，提升烧结成功率。
具体实施方式
20.下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述方便起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
21.实施例1
22.本发明技术方案提供一种低钠氧化铝陶瓷基板的制备方法，包括如下制备步骤：s1：将按重量份数计的如下原料40份填充辅料粉、70低钠氧化铝粉以质量比、2份有机溶剂、3份分散剂和3份增塑剂混合，然后加入称聚乙烯缩丁醛球研磨混匀，在100mpa的压力下挤压成型，得到预制胚体；s2:将预制胚体在氧气氛围下烧结，氧气压力为5mpa，烧结温度为1400℃，烧结时间为3h，获得低钠氧化铝陶瓷基板。
23.所述低钠氧化铝粉的制备过程为：a1：称取叔丁醇铝，并将叔丁醇铝溶解于溶剂中，形成叔丁醇铝溶液；称取低钠氧化铝粉，将氧化铝粉加入至叔丁醇铝溶液内，同时加入醋酸，搅拌混合30min，获得悬浮液；a2：将悬浮液做静置处理，静置时间为40min,固液分离去除上层清液后得到低钠氧化铝浆液；将低钠氧化铝浆液干燥后，在920℃下进行煅烧，获得预处理低钠氧化铝粉。
24.所述填充辅料粉的制备过程为：b1：将按重量份数计的如下原料10份称紫木节、8份高岭土、12份碳酸钡和6份纳米氧化钼球磨混合均匀后，在1000℃下煅烧3h，获得填充辅料块；b1：将烧结料自然冷却至室温后，球磨成粉，并过100目筛，获得填充辅料粉。
25.所述有机溶剂为乙醇和二甲苯的混合物。所述分散剂三乙醇胺。所述增塑剂为邻苯二甲酸二乙酯。
26.实施例2
27.本发明技术方案提供一种低钠氧化铝陶瓷基板的制备方法，包括如下制备步骤：s1：将按重量份数计的如下原料50份填充辅料粉、85低钠氧化铝粉以质量比、3份有机溶剂、4份分散剂和5份增塑剂混合，然后加入称聚乙烯缩丁醛球研磨混匀，在130mpa的压力下挤压成型，得到预制胚体；s2:将预制胚体在氧气氛围下烧结，氧气压力为10mpa，烧结温度为1600℃，烧结时间为5h，获得低钠氧化铝陶瓷基板。
28.所述低钠氧化铝粉的制备过程为：a1：称取叔丁醇铝，并将叔丁醇铝溶解于溶剂中，形成叔丁醇铝溶液；称取低钠氧化铝粉，将氧化铝粉加入至叔丁醇铝溶液内，同时加入醋酸，搅拌混合50min，获得悬浮液；a2：将悬浮液做静置处理，静置时间为50min,固液分离去除上层清液后得到低钠氧化铝浆液；将低钠氧化铝浆液干燥后，在950℃下进行煅烧，获得预处理低钠氧化铝粉。
29.所述填充辅料粉的制备过程为：b1：将按重量份数计的如下原料20份称紫木节、12份高岭土、15份碳酸钡和-份纳米氧化钼球磨混合均匀后，在1200℃下煅烧5h，获得填充辅料块；b1：将烧结料自然冷却至室温后，球磨成粉，并过150目筛，获得填充辅料粉。
30.所述有机溶剂为乙醇和二甲苯的混合物。所述分散剂为聚乙烯亚胺。所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯和聚已二醇的混合物。
31.实施例3
32.本发明技术方案提供一种低钠氧化铝陶瓷基板的制备方法，包括如下制备步骤：s1：将按重量份数计的如下原料50份填充辅料粉、70低钠氧化铝粉以质量比、2份有机溶剂、3份分散剂和5份增塑剂混合，然后加入称聚乙烯缩丁醛球研磨混匀，在120mpa的压力下挤压成型，得到预制胚体；s2:将预制胚体在氧气氛围下烧结，氧气压力为7mpa，烧结温度为1500℃，烧结时间为4h，获得低钠氧化铝陶瓷基板。
33.所述低钠氧化铝粉的制备过程为：a1：称取叔丁醇铝，并将叔丁醇铝溶解于溶剂中，形成叔丁醇铝溶液；称取低钠氧化铝粉，将氧化铝粉加入至叔丁醇铝溶液内，同时加入醋酸，搅拌混合30min，获得悬浮液；a2：将悬浮液做静置处理，静置时间为45min,固液分离去除上层清液后得到低钠氧化铝浆液；将低钠氧化铝浆液干燥后，在930℃下进行煅烧，获得预处理低钠氧化铝粉。
34.所述填充辅料粉的制备过程为：b1：将按重量份数计的如下原料10份称紫木节、10份高岭土、15份碳酸钡和7份纳米氧化钼球磨混合均匀后，在1100℃下煅烧4h，获得填充辅料块；b1：将烧结料自然冷却至室温后，球磨成粉，并过130目筛，获得填充辅料粉。
35.所述有机溶剂为乙醇和二甲苯的混合物。所述分散剂三乙醇胺、聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺的混合物。所述增塑剂为邻苯二甲酸二乙酯和聚已二醇的混合物。
36.对实施例1-3制备的低钠氧化铝陶瓷基板进行性能测试，结果如表1所示：
[0037] 抗压强度(mpa)体积密度(g/cm3)含钠量(％)实施例13023.753.03实施例23083.832.81实施例33053.812.96
[0038]
表1
[0039]
由实施例1-3的检测结果可知，通过上述方式制备的低钠氧化铝陶瓷基板具有较高的抗压强度、较高的体积密度以及较低的含钠量。
[0040]
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

技术特征：

1.一种低钠氧化铝陶瓷基板的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：s1：将按重量份数计的如下原料40-50份填充辅料粉、70-85低钠氧化铝粉以质量比、2-3份有机溶剂、3-4份分散剂和3-5份增塑剂混合，然后加入称聚乙烯缩丁醛球研磨混匀，在100-130mpa的压力下挤压成型，得到预制胚体；s2:将预制胚体在氧气氛围下烧结，氧气压力为5-10mpa，烧结温度为1400-1600℃，烧结时间为3-5h，获得低钠氧化铝陶瓷基板。2.根据权利要求1所述的一种低钠氧化铝陶瓷基板的制备方法，其特征在于，所述低钠氧化铝粉的制备过程为：a1：称取叔丁醇铝，并将叔丁醇铝溶解于溶剂中，形成叔丁醇铝溶液；称取低钠氧化铝粉，将氧化铝粉加入至叔丁醇铝溶液内，同时加入醋酸，搅拌混合30-50min，获得悬浮液；a2：将悬浮液做静置处理，静置时间为40-50min,固液分离去除上层清液后得到低钠氧化铝浆液；将低钠氧化铝浆液干燥后，在920-950℃下进行煅烧，获得预处理低钠氧化铝粉。3.根据权利要求1所述的一种低钠氧化铝陶瓷基板的制备方法，其特征在于，所述填充辅料粉的制备过程为：b1：将按重量份数计的如下原料10-20份称紫木节、8-12份高岭土、12-15份碳酸钡和6-8份纳米氧化钼球磨混合均匀后，在1000-1200℃下煅烧3-5h，获得填充辅料块；b1：将烧结料自然冷却至室温后，球磨成粉，并过100-150目筛，获得填充辅料粉。4.根据权利要求1所述的一种低钠氧化铝陶瓷基板的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为乙醇和二甲苯的混合物。5.根据权利要求1所述的一种低钠氧化铝陶瓷基板的制备方法，其特征在于，所述分散剂三乙醇胺、聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺中的至少一种。6.根据权利要求1所述的一种低钠氧化铝陶瓷基板的制备方法，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、聚已二醇中的至少一种。

技术总结

本发明公开了一种低钠氧化铝陶瓷基板的制备方法，包括如下制备步骤：S1：将按重量份数计的如下原料40-50份填充辅料粉、70-85低钠氧化铝粉以质量比、2-3份有机溶剂、3-4份分散剂和3-5份增塑剂混合，然后加入称聚乙烯缩丁醛球研磨混匀，在100-130MPa的压力下挤压成型，得到预制胚体；S2:将预制胚体在氧气氛围下烧结，氧气压力为5-10MPa，烧结温度为1400-1600℃，烧结时间为3-5h，获得低钠氧化铝陶瓷基板。首先分开制备填充辅料粉和低钠氧化铝粉，然后再将二者进行混合，并通过挤压成型、烧结等步骤完成低钠氧化铝陶瓷基板的制备，通过上述方式制备的低钠氧化铝陶瓷基板具有较高的抗压强度、较高的体积密度以及较低的含钠量。较高的体积密度以及较低的含钠量。