為l_2h。
[0047] 本發(fā)明的有益效果為:通過采用凝膠流延法制備鋁基氮化鋁,得到的產(chǎn)品成分分 布均勻,氣孔率低,導(dǎo)熱率高,且通過引入鎂粉,改善燒結(jié)性能,降低燒結(jié)溫度。本發(fā)明涉及 的工藝簡單,能耗較少。
[0048] 本發(fā)明的實(shí)施例中用到的碳化硅微粉、鋁粉和鎂粉,可以是片狀、球形、類球形或 無規(guī)則形貌,但優(yōu)選地,以球形或者類球形為佳。
[0049] 下面結(jié)合優(yōu)選的實(shí)施例,具體說明本發(fā)明方案。
[0050] 實(shí)施例1 :
[0051] -種鋁基碳化硅的制備方法:
[0052] 1)制備 SiC/Al 漿料:
[0053] 首先按照SiC微粉50wt %、7wt %的塑化劑、3wt %的分散劑、10 %和40wt %的水比 例配制得到固含量為50%的SiC漿料,其中塑化劑為聚乙二醇,分散劑為聚甲基丙烯酸胺; SiC微粉的平均粒徑為7微米;
[0054] 然后按照SiC : Al = I : 1的質(zhì)量比加入鋁粉,鋁粉的平均粒徑為13微米,球磨 16h,混合均勻,得到SiC/Al漿料。
[0055] 2)流延成型:
[0056] 對步驟1)中得到的SiC/Al漿料真空除泡后,加入漿料重量的1%的過硫酸銨引發(fā) 劑和2%的丙烯酰胺單體,混合均勻后,進(jìn)行流延,得到SiC/Al流延膜。
[0057] 3)將流延膜在300°C素?zé)玫絊iC/Al素坯;
[0058] 4)將SiC/Al素坯在1000°C真空燒結(jié),保溫時(shí)間為2h,得到的鋁基碳化硅。
[0059] 實(shí)施例2
[0060] 一種鋁基碳化硅的制備方法:
[0061] 1)制備 SiC/Al 漿料:
[0062] 首先按照SiC微粉55wt %、IOwt %的塑化劑、Iwt %的分散劑和34wt %的水比例 配制得到固含量為55%的SiC漿料,其中塑化劑由聚乙烯吡咯烷酮:聚乙烯醇:甘油= I : 1 : 2的體積比組成,分散劑為檸檬酸銨;SiC微粉平均粒徑為10微米;
[0063] 然后按照SiC : Al : Mg = 2 : 1 : 0.4的質(zhì)量比加入鋁粉和鎂粉,其中鋁粉平 均粒徑為20微米,鎂粉的平均粒徑為16微米,球磨20h,混合均勻,得到SiC/Al漿料。
[0064] 2)流延成型:
[0065] 對步驟1)中得到的SiC/Al漿料真空除泡后,加入漿料重量的3 %的過硫酸銨引發(fā) 劑和4%的丙烯酰胺單體,混合均勻后,進(jìn)行流延,得到SiC/Al流延膜。
[0066] 3)將流延膜在360°C進(jìn)行素?zé)?,得到SiC/Al素坯。
[0067] 4)將SiC/Al素坯在950°C真空燒結(jié),保溫時(shí)間為lh,得到的鋁基碳化硅。
[0068] 實(shí)施例3
[0069] 一種鋁基碳化硅的制備方法:
[0070] 1)制備 SiC/Al 漿料:
[0071] 首先按照SiC微粉60wt %、2wt %的塑化劑、5wt %的分散劑和33wt %的水比例配 制得到固含量為60%的SiC漿料,其中塑化劑由聚乙二醇:甘油=1 : 1的體積比組成,分 散劑為聚丙烯酸銨;SiC微粉的平均粒徑為3微米;
[0072] 然后按照SiC : Al : Mg= 1.5 : 1 : 0.37的質(zhì)量比加入鋁粉和鎂粉,其中鋁粉 的平均粒徑為5微米,鎂粉的平均粒徑為5微米,球磨10h,混合均勻,得到SiC/Al漿料。
[0073] 2)流延成型:
[0074] 對步驟1)中得到的SiC/Al漿料真空除泡后,加入漿料重量的2 %的過硫酸銨引發(fā) 劑和3%的丙烯酰胺單體,混合均勻后,進(jìn)行流延,得到SiC/Al流延膜。
[0075] 3)將流延膜在400°C進(jìn)行素?zé)玫絊iC/Al素坯。
[0076] 4)將SiC/Al素坯在900°C真空燒結(jié),并保溫I. 5h,得到的鋁基碳化硅。
[0077] 對實(shí)施例1-3中得到的鋁基碳化硅樣品,打磨拋光,進(jìn)行測試,測試結(jié)果如表1所 不。
[0078] 熱導(dǎo)率> 190W/m. K(25°C ),在200W/m. K,接近鋁基板的導(dǎo)熱率(238W/m. K),遠(yuǎn)遠(yuǎn) 高于氧化鋁基板的熱導(dǎo)率(17W/m. K),而且得到的散熱基板致密、氣孔少,具有良好的機(jī)械 強(qiáng)度,可以滿足中高端LED產(chǎn)品的散熱需求。
[0079] 請參考表1,表1為本發(fā)明各實(shí)施例得到的鋁基碳化硅性能測試結(jié)果表。
[0081] 表 1
[0082] 本發(fā)明的實(shí)施例是為了示例和描述起見而給出的,而并不是無遺漏的或者將本發(fā) 明限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯而易見的。選 擇和描述實(shí)施例是為了更好說明本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用,并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 能夠理解本發(fā)明從而設(shè)計(jì)適于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鋁基碳化硅的制備方法,其特征在于,包括: 步驟一、制備SiC/Al漿料,首先使用SiC微粉配制得到固含量為50-60%的SiC漿料, 然后按照SiC:A1 :Mg為(1-2) : 1 : (0-0.4)的質(zhì)量比加入鋁粉和鎂粉,混合均勻,得 至IJSiC/Al漿料; 步驟二、流延成型,對步驟一中得到的SiC/Al漿料除泡后,加入SiC/Al漿料總重量 1-3%的引發(fā)劑和2-4%的單體,混合均勻后,進(jìn)行流延得到SiC/Al流延膜; 步驟三、流延膜素?zé)?,對步驟二得到的流延膜進(jìn)行素?zé)?,得到SiC/Al素坯; 步驟四、真空燒結(jié),將SiC/Al素坯在真空狀態(tài)下燒結(jié),得到鋁基碳化硅。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁基碳化硅的制備方法,其特征在于,在步驟一中,所述SiC 漿料是由50-60wt%的SiC微粉、2-lOwt%的塑化劑、l-5wt%的分散劑和余量的水混合均 勻球磨10-20h得到的。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁基碳化硅的制備方法,其特征在于,在步驟一中,所述SiC 微粉的平均粒徑為3-10微米。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁基碳化硅的制備方法,其特征在于,所述塑化劑為聚乙二 醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇和甘油中的任意一種或者幾種的混合物。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁基碳化硅的制備方法,其特征在于,所述分散劑為檸檬酸 銨、聚丙烯酸銨、聚乙二醇和聚甲基丙烯酸胺中的任意一種。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁基碳化硅的制備方法,其特征在于,在步驟二中,所述引發(fā) 劑為過硫酸銨,單體為丙烯酰胺單體。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁基碳化硅的制備方法,其特征在于,在步驟三中,素?zé)郎囟?為 300-400 °C。8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的鋁基碳化硅的制備方法,其特征在于,在步驟一 中,鎂粉和鋁粉的平均粒徑為5-20微米。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋁基碳化硅的制備方法,其特征在于,在步驟四中,真空燒結(jié) 溫度為 900-1000 °C。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋁基碳化硅的制備方法,其特征在于,在步驟四中,對SiC/ A1素坯燒結(jié)后對其進(jìn)行l(wèi)-2h的保溫,之后得到鋁基碳化硅。
【專利摘要】一種鋁基碳化硅的制備方法,包括步驟:步驟一、制備SiC/Al漿料,使用SiC微粉配制得到SiC漿料,然后按比例加入鋁粉和鎂粉并混合均勻;步驟二、流延成型,對SiC/Al漿料除泡后加入SiC/Al漿料總重量1-3%的引發(fā)劑和2-4%的單體,混合均勻后,進(jìn)行流延得到SiC/Al流延膜;步驟三、流延膜素?zé)?,對步驟二得到的流延膜進(jìn)行素?zé)?,得到SiC/Al素坯;步驟四、真空燒結(jié),將SiC/Al素坯在真空狀態(tài)下燒結(jié),得到鋁基碳化硅。本發(fā)明通過采用凝膠流延法制備鋁基氮化鋁,得到的產(chǎn)品成分分布均勻,氣孔率低,導(dǎo)熱率高,且通過引入鎂粉,改善燒結(jié)性能,降低燒結(jié)溫度。本發(fā)明涉及的工藝簡單,能耗較少。
【IPC分類】C22C32/00, C22C1/05, C22C30/00, C22C29/06
【公開號】CN105400977
【申請?zhí)枴緾N201510765904
【發(fā)明人】李大海, 彭建勛, 李鈺
【申請人】李大海
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年11月12日