[发明专利]氮化铝烧结助剂和制备方法及氮化铝陶瓷基片的制备方法

权利要求书

1.一种氮化铝烧结助剂，其特征在于，所述氮化铝烧结助剂为Li-B-Si共熔点氧化物和Mn-Cu共熔点氧化物的混合物，所述Li-B-Si共熔点氧化物和Mn-Cu共熔点氧化物之间的质量份数比为4~5:1~3；

其中所述Li-B-Si共熔点氧化物中Li、B和Si的摩尔比为：40~60:30~50:7~10，所述Mn-Cu共熔点氧化物中Mn和Cu的摩尔比为0.1~0.4:0.6~0.9。

2.根据权利要求1所述的氮化铝烧结助剂，其特征在于，所述氮化铝烧结助剂的熔点为900-1100℃。

3.权利要求1或2所述的氮化铝烧结助剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）配料：按上述比例分别配制Li₂O-B₂O₃-SiO₂的第一混合粉末以及MnCO₃-CuO的第二混合粉末；将所述第一混合粉末和所述第二混合粉末按上述比例混合均匀得到原料粉末；

（2）球磨：将配制好的原料粉末装入球磨罐中，再装入无水乙醇和磨球后进行球磨处理，其中原料粉末与无水乙醇的质量份数比为1: 2~4，球磨时间为5~7小时；

（3）烘料：将所述球磨处理后的得到的粉料置于110℃~130℃的烘箱中进行烘干处理得到烘干粉末；

（4）过筛：将所述烘干粉末进行过筛处理得到过筛粉末；

（5）预烧：将所述过筛粉末在空气气氛中在500℃至700℃下烧结即可得到所述氧化铝烧结助剂。

4.一种氮化铝陶瓷基片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）配制氮化铝陶瓷粉体：在氮化铝粉体中加入烧结助剂，搅拌均匀即可得到氮化铝陶瓷粉体；其中所述烧结助剂为权利要求1或2所述的氮化铝烧结助剂；

（2）制备浆料：在溶剂中依次加入分散剂、步骤（1）制得的氮化铝陶瓷粉体、粘结剂以及增塑剂并进行球磨处理和真空除泡处理，得到混合均匀的浆料混合物；

（3）制备陶瓷生坯片：将所述浆料混合物通过流延成型机制成陶瓷生坯带；对所述陶瓷生坯带进行干燥处理制得固体生坯带，之后将固体生坯带裁制成坯片得到陶瓷生坯片；

（4）排胶：将所述陶瓷生坯片放入排胶炉中进行排胶处理得到排胶陶瓷生坯片；

（5）烧结：将所述排胶陶瓷生坯片进行微波烧结即可得到氮化铝陶瓷基片，微波烧结处理中烧结温度为1300℃至1450℃，保温时间为20分钟至40分钟。

5.根据权利要求4所述的氮化铝陶瓷基片的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述氮化铝粉体与所述烧结助剂的质量份数比为100：2~9。

6.权利要求4所述的氮化铝陶瓷基片的制备方法，其特征在于，所述分散剂为BYK-180，所述粘结剂为PVB，所述增塑剂为DBP和PEG。

7.根据权利要求4所述的氮化铝陶瓷基片的制备方法，其特征在于，所述氮化铝粉体、所述分散剂、所述粘结剂、所述增塑剂和所述溶剂的质量份数比为100:3~8:5~8:2.5~4:40~70。

8.根据权利要求4所述的氮化铝陶瓷基片的制备方法，其特征在于，所述溶剂为无水乙醇和丁酮的混合物，所述无水乙醇和所述丁酮的份数比为1：1。

9.根据权利要求4所述的氮化铝陶瓷基片的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述干燥处理为将所述陶瓷生坯带附着在PET膜上，使所述PET膜以一定的速率进入烘干通道，所述烘干通道的温度为25℃至75℃，干燥处理的时间为30分钟至40分钟。

10.根据权利要求4所述的氮化铝陶瓷基片的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，所述烧结温度为1400±100℃，保温时间为30±5分钟。