[发明专利]一种陶瓷基板及其制备方法

权利要求书

1.一种陶瓷基板的制备方法，其特征在于，在原料上，所述陶瓷基板包括主基板材料、辅助基板材料和高导热颗粒材料，所述主基板材料选自粉末状氮化铝、氧化铝、碳化硅和氮化硅中的至少一种，所述辅助基板材料选自Al₂O₃，SiO₂、B₂O₃、Bi₂O₃、Y₂O₃、MgO、CaO、Li₂O、ZnO中的至少一种，所述高导热颗粒材料选自金刚石、立方氮化硼、二硼化钨、石墨片中的至少一种；在结构上，所述陶瓷基板包括两侧的外基体和内基体，以及位于内基体之间的单层紧密排布高导热颗粒材料，所述外基体由主基板材料和辅助基板材料制成，所述内基体由辅助基板材料制成；所述陶瓷基板的制备方法包括以下步骤：

S1、外基体的制备：将粉末状主基板材料与辅助基板材料混合球磨成浆料，再经冷压成型制备成0.05-2mm厚度的片状压坯；

S2、内基体的制备，将辅助基板材料粉末球磨成浆料，再经冷压成型制备成0.05-2mm厚度的片状压坯；

S3、将高导热颗粒材料单层紧密排布在内基体的表面，将另一层内基体覆盖在高导热颗粒材料表面进行固定，再将两层外基体分别覆盖在内基体的两侧进行固定，然后采用快速压力烧结对所得复合层进行致密化，烧结的温度为900-1800℃，保温时间为5-30min，烧结的压力为10-100MPa，烧结的环境为真空、氮气或氩气；

S4、对烧结制备得到的片状陶瓷基板进行减薄和研磨，使外基体的厚度降低至0-1mm，制得陶瓷基板。

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷基板的制备方法，其特征在于，所述主基板材料和辅助基板材料的粒径均为1nm-200μm，所述高导热颗粒材料的粒径为100μm-2000μm。

3.根据权利要求1所述的一种陶瓷基板的制备方法，其特征在于，步骤S3所述单层紧密排布的高导热颗粒材料占复合层总体积的20％-50％，经步骤S4的减薄和研磨后，高导热颗粒材料占陶瓷基板总体积的40％-70％。

4.根据权利要求1所述的一种陶瓷基板的制备方法，其特征在于，所述辅助基板材料包括20wt％Y₂O₃，10wt％MgO，55wt％SiO₂，5wt％ZnO，10wt％Bi₂O₃，或者10wt％MgO,45wt％SiO₂,5wt％CaO,10wt％B₂O₃,30wt％Al₂O₃，或者30wt％B₂O₃,40wt％Bi₂O₃，10wt％Li₂O,20wt％SiO₂。

5.根据权利要求1所述的一种陶瓷基板的制备方法，其特征在于，步骤S1中，主基板材料的体积百分含量为60％-100％。

6.根据权利要求1所述的一种陶瓷基板的制备方法，其特征在于，步骤S1和S2中，球磨时，以无水乙醇为球磨溶剂，以高纯度的氧化锆球作为研磨球，粉体材料与无水乙醇、研磨球的质量比为1:(1-3):(1-10)，球磨的时间为1-15h，转速为150-350r/min。

7.根据权利要求1所述的一种陶瓷基板的制备方法，其特征在于，步骤S1和S2中，冷压成型的压力为100-250MPa，压坯的厚度为0.05-2mm。

8.根据权利要求1所述的一种陶瓷基板的制备方法，其特征在于，步骤S4中，采用400-1000目树脂或金属结合剂金刚石砂轮进行磨削，采用双面研磨机以500nm-10μm金刚石研磨液进行研磨。

9.采用权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到的陶瓷基板。

10.权利要求9所述的陶瓷基板在制备导热散热材料和/或耐磨材料中的应用。