專利名稱：氧化鋁/石墨復合陶瓷材料及其制備方法
氧化鋁/石墨復合陶瓷材料及其制備方法技術領域：
本發(fā)明涉及一種氧化鋁/石墨復合材料及其制備方法，屬于新型復合材料領域。背景技術：
迄今為止，關于將碳元素復合于結構材料中的研究已經經歷了多年的各種嘗試， 算是材料學科中比較受關注的領域，電子產品領域同樣也在不斷追求更多新性能、優(yōu)質效 果的材料來提升產品的品質，在新型的固體光源方面一直存在的散熱問題也需要一種新型 材料來實現(xiàn)良好散熱效果，一種新型的高導熱陶瓷材料收到了人們的重視，采用性能優(yōu)異 的高導熱陶瓷采用性能優(yōu)異的高導熱陶瓷作為各種產品工作部件的工作介面，可快速將工 作部件產生的熱量傳遞出去，從而保證了工作部件的使用性能。目前，導熱性能優(yōu)良的陶 瓷材料集中為氧化鈹(BeO)、氮化鋁(AlN)、及碳化硅(SiC)三種材料。這三種陶瓷材料導 熱系數(shù)很高，但氧化鈹劇毒，氮化鋁價格高昂，碳化硅為電的良導體，因此，三者的應用受限 制。為提高普通陶瓷材料的傳熱能力，將一種導熱性能優(yōu)良的材料，如石墨，添加到陶瓷材 料之中，明顯提高陶瓷材料的導熱能力，以利于其推廣應用。
發(fā)明內容
本發(fā)明為解決上述問題而提供了一種導熱性能優(yōu)良的氧化鋁/石墨復合陶瓷材 料，將導熱率較高的石墨糅合到氧化鋁陶瓷材料中，提高了氧化鋁陶瓷的導熱系數(shù)。
本發(fā)明解決上述問題的技術方案是一種氧化鋁/石墨復合陶瓷材料及其制備方 法，其特征在于，包括石墨粉的制備、氧化鋁陶瓷料的制備、復合粉料的制備、氧化鋁/石墨 復合陶瓷材料燒結四個步驟，其中每個步驟的具體方式如下
(1)、石墨粉的制備將500目的石墨和質量為石墨質量的0. 1 1%。的分散劑混 合之后，加入質量為石墨質量的1-3倍的水中，進行球磨；球磨時間為10 20小時，球磨結 束后將石墨粉料烘干待用；
(2)氧化鋁陶瓷料的制備將氧化鋁粉、滑石粉、硅灰石粉、碳酸鋇粉按質量比 100 10 20 10 20 1 5稱量球磨混合待用，同時還混合加入質量為氧化鋁粉質 量的0. 5-1. 8%的聚乙烯醇；
(3)復合粉料的制備將所述氧化鋁陶瓷料與石墨粉以100 5 100 15的質 量比混合后，進行球磨，球磨時間為10 20小時；球磨結束后將復合粉料烘干待用；
(4)氧化鋁/石墨復合陶瓷材料的燒結將上述所制得的復合粉料經壓制成型后， 置于保護惰性氣氛環(huán)境下以1400 1700°C高溫燒結2 3小時，即可得到氧化鋁/石墨復 合材料。
所述分散劑為十二胺基磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化胺、十六烷基苯磺酸鈉。
本發(fā)明的有益效果是將石墨復合到陶瓷材料中，明顯提高陶瓷材料的導熱能力， 而且該方法簡單易操作，制作成本低廉，具有良好的市場前景。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖
及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，開 不用于限定本發(fā)明。
實施例1
一種氧化鋁/石墨復合陶瓷材料及其制備方法，其特征在于，包括石墨粉的制備、 氧化鋁陶瓷料的制備、復合粉料的制備、氧化鋁/石墨復合陶瓷材料燒結四個步驟，其中每 個步驟的具體方式如下
(1)、石墨粉的制備將500目的石墨和質量為石墨質量的1%。的分散劑混合之后， 加入質量為石墨質量的3倍的水中，進行球磨；球磨時間為10 20小時，球磨結束后將石 墨粉料烘干待用；
(2)氧化鋁陶瓷料的制備將氧化鋁粉、滑石粉、硅灰石粉、碳酸鋇粉按質量比 100 15 20 3稱量混合待用，同時還混合加入質量為氧化鋁粉質量的1.5%的聚乙烯 醇；
C3)復合粉料的制備將所述氧化鋁陶瓷料與石墨粉以100 15的質量比混合 后，進行球磨，球磨時間為10 20小時；球磨結束后將復合粉料烘干待用；
(4)氧化鋁/石墨復合陶瓷材料的燒結將上述所制得的復合粉料經壓制成型后， 置于保護惰性氣氛環(huán)境下以1400 1700°C高溫燒結2 3小時，即可得到氧化鋁/石墨復 合材料。
所述分散劑為十二胺基磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化胺、十六烷基苯磺酸鈉。
實施例2:
一種氧化鋁/石墨復合陶瓷材料及其制備方法，其特征在于，包括石墨粉的制備、 氧化鋁陶瓷料的制備、復合粉料的制備、氧化鋁/石墨復合陶瓷材料燒結四個步驟，其中每 個步驟的具體方式如下
(1)、石墨粉的制備將500目的石墨和質量為石墨質量的0. 1%。的分散劑混合之 后，加入質量為石墨質量的1倍的水中，進行球磨；球磨時間為10 20小時，球磨結束后將 石墨粉料烘干待用；
(2)氧化鋁陶瓷料的制備將氧化鋁粉、滑石粉、硅灰石粉、碳酸鋇粉按質量比 100 10 10 1稱量球磨混合待用，同時還混合加入質量為氧化鋁粉質量的0.5%的聚 乙烯醇；
(3)復合粉料的制備將所述氧化鋁陶瓷料與石墨粉以100 5的質量比混合后， 進行球磨，球磨時間為10 20小時；球磨結束后將復合粉料烘干待用；
(4)氧化鋁/石墨復合陶瓷材料的燒結將上述所制得的復合粉料經壓制成型后， 置于保護惰性氣氛環(huán)境下以1400 1700°C高溫燒結2 3小時，即可得到氧化鋁/石墨復 合材料。
所述分散劑為十二胺基磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化胺、十六烷基苯磺酸鈉。
實施例2
—種氧化鋁/石墨復合陶瓷材料及其制備方法，其特征在于，包括四個步驟
(1)、石墨粉的制備將500目的石墨和質量為石墨質量的0. 8%。的分散劑混合之后，加入質量為石墨質量的2倍的水中，進行球磨；球磨時間為10 20小時，球磨結束后將 石墨粉料烘干待用；
(2)氧化鋁陶瓷料的制備將氧化鋁粉、滑石粉、硅灰石粉、碳酸鋇粉按質量比 100 20 15 5稱量球磨混合待用，同時還混合加入質量為氧化鋁粉質量的0. 的聚 乙烯醇；
C3)復合粉料的制備將所述氧化鋁陶瓷料與石墨粉以100 10的質量比混合 后，進行球磨，球磨時間為10 20小時；球磨結束后將復合粉料烘干待用；
(4)氧化鋁/石墨復合陶瓷材料的燒結將上述所制得的復合粉料經壓制成型后， 置于保護惰性氣氛環(huán)境下以1400 1700°C高溫燒結2 3小時，即可得到氧化鋁/石墨復 合材料。
所述分散劑為十二胺基磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化胺、十六烷基苯磺酸鈉。
權利要求
1.一種氧化鋁/石墨復合陶瓷材料及其制備方法，其特征在于，包括石墨粉的制備、氧 化鋁陶瓷料的制備、復合粉料的制備、氧化鋁/石墨復合陶瓷材料燒結四個步驟，其中每個 步驟的具體方式如下(1)、石墨粉的制備將500目的石墨和質量為石墨質量的0.1 1%。的分散劑混合之 后，加入質量為石墨質量的1-3倍的水中，進行球磨；球磨時間為10 20小時，球磨結束后 將石墨粉料烘干待用；(2)氧化鋁陶瓷料的制備將氧化鋁粉、滑石粉、硅灰石粉、碳酸鋇粉按質量比 100 10 20 10 20 1 5稱量球磨混合待用，同時還混合加入質量為氧化鋁粉質 量的0. 5-1. 8%的聚乙烯醇；(3)復合粉料的制備將所述氧化鋁陶瓷料與石墨粉以100 5 100 15的質量比 混合后，進行球磨，球磨時間為10 20小時；球磨結束后將復合粉料烘干待用；(4)氧化鋁/石墨復合陶瓷材料的燒結將上述所制得的復合粉料經壓制成型后，置于 保護惰性氣氛環(huán)境下以1400 1700°C高溫燒結2 3小時，即可得到氧化鋁/石墨復合材 料。
2.根據權利要求所述，其特征在于，所述分散劑為十二胺基磺酸鈉、十六烷基三甲基溴 化胺、十六烷基苯磺酸鈉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氧化鋁/石墨復合陶瓷材料及其制備方法，其特征在于，包括石墨粉的制備、氧化鋁陶瓷料的制備、復合粉料的制備、氧化鋁/石墨復合陶瓷材料燒結四個步驟，能將石墨復合到氧化鋁陶瓷材料中，得到散熱性能優(yōu)良的氧化鋁/石墨復合陶瓷材料，方法簡單，成本低廉，十分適合運用于大功率照明光源作為散熱部件的材料。
文檔編號C04B35/622GK102030518SQ20101052234
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月26日 優(yōu)先權日2010年10月26日
發(fā)明者余建平, 趙學國 申請人:余建平