[发明专利]一种硅粉流延成型制备高导热氮化硅陶瓷基片的方法

权利要求书

1.一种硅粉流延成型制备高导热氮化硅陶瓷基片的方法，其特征在于，包括：

（1）以硅粉作为原料粉体，以氧化镁、氧化钙中的至少一种作为烧结助剂A， 以稀土氧化物中的一种作为烧结助剂B，以氧化锆、氧化钛和氧化铪中至少一种作为烧结助剂C，加入到含有分散剂的溶剂中，再加入粘结剂和塑性剂并混合，得到混合浆料；

（2）将混合浆料在10～300Pa真空度下脱泡5～60分钟后，采用流延成型设备流出厚度为50～1000微米的生料带；

（3）将所得生料带经切割、叠层后得到需要厚度的氮化硅基片坯体，再经真空脱粘、氮化处理和烧结，得到高导热氮化硅陶瓷基片。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶剂为甲苯、1,1,1-三氯乙烷、乙醇、丁酮、乙醇和丁酮的混合溶剂1、由甲苯、二甲苯、1,1,1-三氯乙烷、甲醇、丙酮、环己酮中的一种和乙醇、丁酮中的一种组成的混合溶剂2；所述乙醇和丁酮的混合溶剂1中丁酮的质量含量66～90wt%，乙醇的质量含量在10～34wt%，二者质量含量之和为100%；优选，所述混合溶剂1或混合溶剂2的组成为二元溶剂的共沸点对应的组分。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述硅粉和烧结助剂A、B和C总质量的质量百分比为（80%～95%）：（20%～5%），质量百分比之和为100%；优选地，所述烧结助剂A、烧结助剂B和烧结助剂C的质量百分为：（20%～50%）：（40%～70%）：10%，质量百分比之和为100%；所述硅粉体的粒径范围为0.5～20μm。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，以硅粉、烧结助剂A、B和C的总质量作为混合粉体，所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛和聚甲基丙烯酸甲酯的混合物；所述粘结剂的加入量为混合粉体质量的0.5～15wt%；优选地，所述粘结剂中聚乙烯醇缩丁醛和聚甲基丙烯酸甲酯的质量百分含量为（10%～40%）：（60%～90%），质量百含量之和为100%。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，以硅粉、烧结助剂A、B和C的总质量作为混合粉体，所述分散剂为蓖麻油磷酸酯、抗坏血酸和松油醇中的至少一种；所述分散剂的加入量为混合粉体总质量的0.5～10wt%。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，以硅粉、烧结助剂A、B和C的总质量作为混合粉体，所述塑性剂为邻苯二甲酸丁苄酯和乙二醇的混合物；所述塑性剂加入量为混合粉体总质量的0.5～15wt%；优选地，所述塑性剂中邻苯二甲酸丁苄酯和乙二醇的质量百分含量为（40%～80%）：（20%～60%），质量百分含量之和为100%。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述真空脱粘的真空度为0.1Pa～10KPa，温度为500～900℃，时间为2～48小时。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述氮化处理的气氛为氮气气氛，温度为1300～1450℃，保温时间是2～48小时；优选地，所述氮化处理的升温速率为1～10℃/分钟。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述烧结的方式为无压烧结或者气压烧结；优选地，所述烧结的气氛为氮气气氛，温度为1800～1950℃，气压为0.1～10MPa，时间为1～48小时；更优选地，所述烧结的升温速率为0.1～5℃/分钟。

10.一种根据权利要求1-9中任一项中所述的方法制备的高导热氮化硅陶瓷基片。