本發(fā)明涉及陶瓷基板，具體的，涉及一種耐腐蝕氮化鋁陶瓷基板及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、氮化鋁陶瓷基板是一種以氮化鋁為主要成分制成的新型高性能材料。氮化鋁是一種無機化合物，具有低熱膨脹系數(shù)、高硬度以及優(yōu)異的電氣性能等特點。這些特性使得氮化鋁陶瓷基板在多個領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價值。氮化鋁陶瓷基板在電子元器件的封裝、散熱、絕緣和支撐方面有著廣泛的應(yīng)用。由于其優(yōu)異的導(dǎo)熱性能和絕緣性能，可有效提高元器件的工作穩(wěn)定性和可靠性，因此被廣泛應(yīng)用于集成電路、功率模塊、傳感器等電子產(chǎn)品中。在光電領(lǐng)域，氮化鋁陶瓷基板通常用于制造高功率led封裝、激光器封裝、光纖通信器件等。此外，氮化鋁陶瓷基板還被用于制造半導(dǎo)體制造設(shè)備、醫(yī)療器械、石油化工設(shè)備等領(lǐng)域，其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。

2、氮化鋁陶瓷基板雖是一種高性能材料，但同時也存在一些缺陷?，F(xiàn)階段的氮化鋁陶瓷基板力學(xué)性能較差，其本身雖具有一定硬度和機械強度，但在某些環(huán)境下，氮化鋁陶瓷的彎曲強度較低，從而限制了其應(yīng)用。另外，氮化鋁陶瓷基板的耐腐蝕性較差，其穩(wěn)定性會受到影響。因此，研發(fā)一種彎曲強度高、耐腐蝕性好的氮化鋁陶瓷基板具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提出一種耐腐蝕氮化鋁陶瓷基板及其制備方法，解決了相關(guān)技術(shù)中氮化鋁陶瓷基板彎曲強度低、耐腐蝕性差的問題。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明提出一種耐腐蝕氮化鋁陶瓷基板，包括以下重量份的原料：

4、氮化鋁粉體70~90份、燒結(jié)助劑4~8份、氟化乙烯丙烯共聚物3~16份、硬脂酸3~7份、乙烯-醋酸乙烯共聚物3~15份、分散劑1~3份、增塑劑2~6份、溶劑60~70份。

5、作為進一步的技術(shù)方案，所述氟化乙烯丙烯共聚物、硬脂酸和乙烯-醋酸乙烯共聚物的重量比為1~3:1:2。

6、當(dāng)氟化乙烯丙烯共聚物、硬脂酸和乙烯-醋酸乙烯共聚物的重量比為1~3:1:2時，可進一步提高氮化鋁陶瓷基板的彎曲強度以及耐腐蝕性。

7、作為進一步的技術(shù)方案，所述氮化鋁粉體為碳鎳包覆氮化鋁粉體，所述碳鎳包覆氮化鋁粉體的組分包括氮化鋁粉體、石墨和鎳粉。

8、在氮化鋁粉體上包覆石墨和鎳粉，通過石墨和鎳粉的并用，可改善氮化鋁粉體的燒結(jié)活性，提高燒結(jié)效率，從而促進氮化鋁粉體在燒結(jié)過程中的致密化，進而進一步提高氮化鋁陶瓷基板的彎曲強度以及耐腐蝕性。

9、作為進一步的技術(shù)方案，所述氮化鋁粉體、所述石墨和所述鎳粉的重量比為14~18:1:1。

10、當(dāng)?shù)X粉體、石墨和鎳粉的重量比為14~18:1:1時，可進一步提高氮化鋁陶瓷基板的彎曲強度以及耐腐蝕性。

11、作為進一步的技術(shù)方案，所述碳鎳包覆氮化鋁粉體的制備方法包括以下步驟：將所述氮化鋁粉體、所述石墨和所述鎳粉共混，球磨，得到所述碳鎳包覆氮化鋁粉體。

12、作為進一步的技術(shù)方案，所述球磨時，轉(zhuǎn)速為750~850rpm，時間為1~2h。

13、作為進一步的技術(shù)方案，所述氮化鋁粉體的粒徑為2~10μm，所述石墨的粒徑為30~500nm，所述鎳粉的粒徑為50~100nm。

14、作為進一步的技術(shù)方案，所述碳鎳包覆氮化鋁粉體為二硫化二苯并噻唑改性碳鎳包覆氮化鋁粉體；所述二硫化二苯并噻唑改性碳鎳包覆氮化鋁粉體的制備方法包括以下步驟：將二硫化二苯并噻唑溶于二氯甲烷，得到二硫化二苯并噻唑溶液，在所述二硫化二苯并噻唑溶液中加入碳鎳包覆氮化鋁粉體，分散均勻，干燥，得到所述二硫化二苯并噻唑改性碳鎳包覆氮化鋁粉體。

15、利用二硫化二苯并噻唑?qū)μ兼嚢驳X粉體進行表面改性，在碳鎳包覆氮化鋁粉體中引入了硫元素，可進一步改善氮化鋁粉體的燒結(jié)活性，從而進一步提高了氮化鋁陶瓷基板的彎曲強度以及耐腐蝕性。

16、作為進一步的技術(shù)方案，所述碳鎳包覆氮化鋁粉體和二硫化二苯并噻唑的重量比為19~39:1。

17、當(dāng)碳鎳包覆氮化鋁粉體和二硫化二苯并噻唑的重量比為19~39:1時，可進一步提高氮化鋁陶瓷基板的彎曲強度以及耐腐蝕性。

18、作為進一步的技術(shù)方案，所述二硫化二苯并噻唑溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%~8%。

19、作為進一步的技術(shù)方案，所述燒結(jié)助劑為cao、sio2、tio2、zro2、caf2、ycl3中的兩種或多種；所述分散劑為蓖麻油、聚甲基丙烯酸、聚乙二醇硬脂酸酯中的一種或多種；所述增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯、聚乙二醇中的一種或兩種；所述溶劑為異丙醇、乙酸乙酯、無水乙醇中的一種或多種，優(yōu)選地，所述燒結(jié)助劑包括cao和ycl3，所述cao和ycl3的重量比為1:1。

20、本發(fā)明還提出所述的一種耐腐蝕氮化鋁陶瓷基板的制備方法，包括以下步驟：

21、s1、除氟化乙烯丙烯共聚物、硬脂酸、乙烯-醋酸乙烯共聚物和增塑劑外，將其余重量份的原料共混，球磨，得到混合料；

22、s2、在所述混合料中加入氟化乙烯丙烯共聚物、硬脂酸、乙烯-醋酸乙烯共聚物和增塑劑，混合均勻，得到流延漿料；

23、s3、將所述流延漿料流延成型，干燥，沖壓，得到胚體；

24、s4、將所述胚體排膠，燒結(jié)，得到氮化鋁陶瓷基板。

25、作為進一步的技術(shù)方案，步驟s1中，所述球磨時，轉(zhuǎn)速為700~800rpm，時間為5~10h；步驟s4中，所述燒結(jié)時，溫度為1620~1720℃，時間為2~5h。

26、本發(fā)明的工作原理及有益效果為：

27、本發(fā)明中，氮化鋁陶瓷基板的原料中包括氟化乙烯丙烯共聚物、硬脂酸、乙烯-醋酸乙烯共聚物，氟化乙烯丙烯共聚物、硬脂酸、乙烯-醋酸乙烯共聚物的加入，可在形成流延漿料的過程中，與氮化鋁粉體、燒結(jié)助劑形成良好的分散體系，使得流延漿料更加均勻化，從而更好的塑形，進而在燒結(jié)過程中，形成更加致密穩(wěn)定的氮化鋁陶瓷基板，可顯著提高氮化鋁陶瓷基板的彎曲強度以及耐腐蝕性。

技術(shù)特征：

1.一種耐腐蝕氮化鋁陶瓷基板，其特征在于，包括以下重量份的原料：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐腐蝕氮化鋁陶瓷基板，其特征在于，所述氟化乙烯丙烯共聚物、硬脂酸和乙烯-醋酸乙烯共聚物的重量比為1~3:1:2。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐腐蝕氮化鋁陶瓷基板，其特征在于，所述氮化鋁粉體為碳鎳包覆氮化鋁粉體，所述碳鎳包覆氮化鋁粉體的組分包括氮化鋁粉體、石墨和鎳粉。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種耐腐蝕氮化鋁陶瓷基板，其特征在于，所述氮化鋁粉體、所述石墨和所述鎳粉的重量比為14~18:1:1。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種耐腐蝕氮化鋁陶瓷基板，其特征在于，所述碳鎳包覆氮化鋁粉體的制備方法包括以下步驟：將所述氮化鋁粉體、所述石墨和所述鎳粉共混，球磨，得到所述碳鎳包覆氮化鋁粉體。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種耐腐蝕氮化鋁陶瓷基板，其特征在于，所述碳鎳包覆氮化鋁粉體為二硫化二苯并噻唑改性碳鎳包覆氮化鋁粉體；所述二硫化二苯并噻唑改性碳鎳包覆氮化鋁粉體的制備方法包括以下步驟：將二硫化二苯并噻唑溶于二氯甲烷，得到二硫化二苯并噻唑溶液，在所述二硫化二苯并噻唑溶液中加入碳鎳包覆氮化鋁粉體，分散均勻，干燥，得到所述二硫化二苯并噻唑改性碳鎳包覆氮化鋁粉體。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種耐腐蝕氮化鋁陶瓷基板，其特征在于，所述碳鎳包覆氮化鋁粉體和二硫化二苯并噻唑的重量比為19~39:1。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐腐蝕氮化鋁陶瓷基板，其特征在于，所述燒結(jié)助劑為cao、sio2、tio2、zro2、caf2、ycl3中的兩種或多種；所述分散劑為蓖麻油、聚甲基丙烯酸、聚乙二醇硬脂酸酯中的一種或多種；所述增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯、聚乙二醇中的一種或兩種；所述溶劑為異丙醇、乙酸乙酯、無水乙醇中的一種或多種。

9.根據(jù)權(quán)利要求1~8任意一項所述的一種耐腐蝕氮化鋁陶瓷基板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種耐腐蝕氮化鋁陶瓷基板的制備方法，其特征在于，步驟s1中，所述球磨時，轉(zhuǎn)速為700~800rpm，時間為5~10h；步驟s4中，所述燒結(jié)時，溫度為1620~1720℃，時間為2~5h。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及陶瓷基板技術(shù)領(lǐng)域，提出了一種耐腐蝕氮化鋁陶瓷基板及其制備方法，氮化鋁陶瓷基板包括以下重量份的原料：氮化鋁粉體70~90份、燒結(jié)助劑4~8份、氟化乙烯丙烯共聚物4~16份、硬脂酸3~7份、乙烯?醋酸乙烯共聚物4~15份、分散劑1~3份、增塑劑2~6份、溶劑60~70份。通過上述技術(shù)方案，解決了相關(guān)技術(shù)中氮化鋁陶瓷基板彎曲強度低、耐腐蝕性差的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：劉維華,劉慶鋒,張風(fēng)云
受保護的技術(shù)使用者：軍瓷電子材料河北有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/26