權(quán)利要求

1.一種具有高導(dǎo)熱的氮化鋁陶瓷件，其特征在于，所述一種具有高導(dǎo)熱的氮化鋁陶瓷件包括配料、混拌球磨、除泡、脫脂、固化干燥、燒結(jié)及以下原料：焊條、合金粉、AIN粉、分散劑、燒結(jié)助劑、環(huán)氧樹(shù)脂、消泡劑、固化劑等原料;

所述配料包括有機(jī)溶劑及選用乙醇、丙醇、丁醇和乙二醇中的一種或幾種做溶劑，加入分散劑和低黏度環(huán)氧樹(shù)脂，攪拌均勻形成預(yù)混液;

所述混拌球磨用于對(duì)稱重后的原料進(jìn)行混拌處理，得到料漿;

所述除泡用于對(duì)料漿真空除泡，并對(duì)球磨后的陶瓷漿料加入固化劑二丙烯三胺0.19g和消泡劑正丁醇0.05g和二氧化硅粉0.05g，并抽真空除泡至漿料中氣泡排盡為止;

所述固化干燥用于澆注后的漿料在室溫下、空氣氣氛中放置48h進(jìn)行固化，然后置于干燥箱中80℃條件下干燥24h，脫模后得到AIN素坯;

所述脫脂將干燥好的AIN素坯放入脫脂爐中脫脂，先在氮?dú)鈿夥障掠?00℃保溫2h脫脂，然后在空氣氣氛下于300℃保溫2h脫出素坯中的殘余碳;

所述燒結(jié)用于將脫脂后的素坯放入流動(dòng)性氮?dú)鈿夥盏母邷責(zé)Y(jié)爐中，升溫速率150℃/h，在1750℃溫度下保溫4小時(shí)燒結(jié)，隨爐冷卻，得到AIN陶瓷件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述有機(jī)溶劑包括乙醇、甲乙酮、三氯乙烯、甲苯及二甲苯等的其中一個(gè)或兩個(gè);

所述的低黏度環(huán)氧樹(shù)脂為海因環(huán)氧樹(shù)脂、乙二醇二縮水甘油醚、丙三醇縮水甘油醚和山梨醇聚縮水甘油醚中的一種，加入量為溶劑總量的10wt%-30wt%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述燒結(jié)助劑為氧化釔、氟化釔、氟化鈣、氧化鈣、氧化鋰、氟化鋰中的一種或幾種，含量為燒結(jié)助劑和氮化鋁粉總量的3wt%-7wt%;

所述固化劑為二丙烯三胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的一種，加入量為低黏度環(huán)氧樹(shù)脂的9wt%-15wt%;

所述消泡劑為正丁醇、二氧化硅粉、有機(jī)硅聚酯及硅氧烷中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述配料包括配比量設(shè)定、計(jì)量器、配比量負(fù)重、配比量調(diào)控和進(jìn)入攪拌處理混拌;

所述配比量設(shè)定用于對(duì)以上重量計(jì)的配料進(jìn)行稱重，稱重后進(jìn)入配比量負(fù)重對(duì)配料重量進(jìn)行二次稱重;

所述配比量調(diào)控用于對(duì)計(jì)量的重量進(jìn)行調(diào)控，配比完成后投入攪拌器混合。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述混拌球磨包括粉碎處理、造粒處理、烘干處理、冷卻處理和高溫?zé)隣t;

所述粉碎處理、造粒處理、烘干處理、冷卻處理和高溫?zé)隣t均與溫控器和計(jì)時(shí)器相連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述粉碎處理、造粒處理、烘干處理、冷卻處理和高溫?zé)隣t通過(guò)計(jì)時(shí)器對(duì)其進(jìn)行計(jì)時(shí)操控，所述粉碎處理、造粒處理、烘干處理、冷卻處理和高溫?zé)隣t通過(guò)溫控器對(duì)其進(jìn)行溫度操控。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述粉碎處理、造粒處理、烘干處理、冷卻處理和高溫?zé)隣t操作時(shí)能夠?qū)ζ溥M(jìn)行內(nèi)部溫度調(diào)控，在配料重量稱重完成和混合料漿制得后，粉碎焊條制備成粉末并加入合金粉，進(jìn)入混拌球磨實(shí)現(xiàn)粉碎處理、造粒處理、烘干處理、冷卻處理和高溫?zé)隣t操作，從而得到氮化鋁陶瓷件。

8.一種具有高導(dǎo)熱的氮化鋁陶瓷件制備方法，其特征在于，以平均粒徑1微米的AIN粉(氧含量低于0.6wt%)為基本原料，采用丙醇作為有機(jī)溶劑，分散劑使用OP-85乳化劑，燒結(jié)助劑使用氧化釔(Y2O3)和氟化鈣(CaF2)，使用乙二醇二縮水甘油醚(EGDGE)作成型劑，采用三乙烯四胺作為固化劑，經(jīng)過(guò)球磨、成型、固化干燥、脫脂以及燒結(jié)等工藝，具體的制備步驟如下：

步驟一：首先配備焊條、合金粉、AIN粉、分散劑、燒結(jié)助劑、環(huán)氧樹(shù)脂、消泡劑、固化劑等原料，選用乙醇、丙醇、丁醇和乙二醇中的一種或幾種作溶劑，加入分散劑和低黏度環(huán)氧樹(shù)脂，攪拌均勻形成預(yù)混液;

步驟二：往預(yù)混合液中加入氮化鋁粉和燒結(jié)助劑，球磨并加入合金粉，得到粘度不大于2Pa·s的漿料，漿料中氮化鋁和燒結(jié)助劑的固相體積含量為45%～60%;

步驟三：球磨好的漿料加入消泡劑正丁醇、二氧化硅粉和固化劑，抽真空除泡，并添加正丁醇及二氧化硅粉，添加稀土氧化物如氧化釔、氧化鑭、氧化鏑或稀土金屬鹽如硝酸釔、硝酸鑭、硝酸鏑中的一種或幾種作為燒結(jié)助劑，之后將漿料澆入模具成型;

步驟四：將澆注完的模具放入干燥箱使?jié){料固化和坯體干燥;

步驟五：干燥好的生坯脫脂后燒結(jié)致密化，得到高導(dǎo)熱氮化鋁陶瓷件。

說(shuō)明書(shū)

技術(shù)領(lǐng)域

[0001]本發(fā)明涉及眼科手術(shù)培訓(xùn)，特別涉及一種具有高導(dǎo)熱的氮化鋁陶瓷件。

背景技術(shù)

[0002]氮化鋁陶瓷是以氮化鋁(AIN)為主晶相的陶瓷，AIN晶體以四面體為結(jié)構(gòu)單元共價(jià)鍵化合物，具有纖鋅礦型結(jié)構(gòu)，屬六方晶系，單晶無(wú)色透明，常壓下的升華分解溫度為2450℃，為一種高溫耐熱材料，此外，氮化鋁具有不受鋁液和其他熔融金屬及砷化鎵侵蝕的特性，特別是對(duì)熔融鋁液具有極好的耐侵蝕性，在電力電子、航空航天、國(guó)防軍事、汽車和機(jī)車、通信以及其他工業(yè)領(lǐng)域均具有廣泛的應(yīng)用前景。

[0003]現(xiàn)有的氮化鋁陶瓷為一種高溫耐熱材料，特別是AIN陶瓷件的高導(dǎo)熱性更強(qiáng)，但是氮化鋁陶瓷制備時(shí)需要進(jìn)行除泡操作，目前制備的料漿除泡困難，氣泡的存在會(huì)影響素坯膜的質(zhì)量，溶解性能較弱，在保證氮化鋁陶瓷高導(dǎo)熱的同時(shí)難以提高氮化鋁陶瓷的除泡效率;

[0004]由于氮化鋁陶瓷硬度高，材料的脆性較大，導(dǎo)致加工時(shí)容易出現(xiàn)崩邊、碎裂等情況，影響氮化鋁陶瓷的生產(chǎn)效率;

[0005]氮化鋁具有不受鋁液和其他熔融金屬及砷化鎵侵蝕的特性，特別是對(duì)熔融鋁液具有極好的耐侵蝕性，但是抗熔融金屬侵蝕性仍存在弊端，造成氮化鋁陶瓷的抗熔金屬侵蝕性較弱。

[0006]因此，現(xiàn)提出一種具有高導(dǎo)熱的氮化鋁陶瓷件解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

[0007]本發(fā)明的主要目的在于提供一種具有高導(dǎo)熱的氮化鋁陶瓷件，以解決上述背景中提出的問(wèn)題。

[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種具有高導(dǎo)熱的氮化鋁陶瓷件，包括配料、混拌球磨、除泡、脫脂、固化干燥、燒結(jié)及以下原料：焊條、合金粉、AIN粉、分散劑、燒結(jié)助劑、環(huán)氧樹(shù)脂、消泡劑、固化劑等原料;

[0009]所述配料包括有機(jī)溶劑及選用乙醇、丙醇、丁醇和乙二醇中的一種或幾種做溶劑，加入分散劑和低黏度環(huán)氧樹(shù)脂，攪拌均勻形成預(yù)混液;

[0010]所述混拌球磨用于對(duì)稱重后的原料進(jìn)行混拌處理，得到料漿;

[0011]所述除泡用于對(duì)料漿真空除泡，并對(duì)球磨后的陶瓷漿料加入固化劑二丙烯三胺0.19g和消泡劑正丁醇0.05g和二氧化硅粉0.05g，并抽真空除泡至漿料中氣泡排盡為止;

[0012]所述固化干燥用于澆注后的漿料在室溫下、空氣氣氛中放置48h進(jìn)行固化，然后置于干燥箱中80℃條件下干燥24h，脫模后得到AIN素坯;

[0013]所述脫脂將干燥好的AIN素坯放入脫脂爐中脫脂，先在氮?dú)鈿夥障掠?00℃保溫2h脫脂，然后在空氣氣氛下于300℃保溫2h脫出素坯中的殘余碳;

[0014]所述燒結(jié)用于將脫脂后的素坯放入流動(dòng)性氮?dú)鈿夥盏母邷責(zé)Y(jié)爐中，升溫速率150℃/h，在1750℃溫度下保溫4小時(shí)燒結(jié)，隨爐冷卻，得到AIN陶瓷件。

[0015]所述有機(jī)溶劑包括乙醇、甲乙酮、三氯乙烯、甲苯及二甲苯等的其中一個(gè)或兩個(gè);

[0016]所述的低黏度環(huán)氧樹(shù)脂為海因環(huán)氧樹(shù)脂、乙二醇二縮水甘油醚、丙三醇縮水甘油醚和山梨醇聚縮水甘油醚中的一種，加入量為溶劑總量的10wt%-30wt%。

[0017]所述燒結(jié)助劑為氧化釔、氟化釔、氟化鈣、氧化鈣、氧化鋰、氟化鋰中的一種或幾種，含量為燒結(jié)助劑和氮化鋁粉總量的3wt%-7wt%;

[0018]所述固化劑為二丙烯三胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的一種，加入量為低黏度環(huán)氧樹(shù)脂的9wt%-15wt%;

[0019]所述消泡劑為正丁醇、二氧化硅粉、有機(jī)硅聚酯及硅氧烷中的一種。

[0020]所述配料包括配比量設(shè)定、計(jì)量器、配比量負(fù)重、配比量調(diào)控和進(jìn)入攪拌處理混拌;

[0021]所述配比量設(shè)定用于對(duì)以上重量計(jì)的配料進(jìn)行稱重，稱重后進(jìn)入配比量負(fù)重對(duì)配料重量進(jìn)行二次稱重;

[0022]所述配比量調(diào)控用于對(duì)計(jì)量的重量進(jìn)行調(diào)控，配比完成后投入攪拌器混合。

[0023]所述混拌球磨包括粉碎處理、造粒處理、烘干處理、冷卻處理和高溫?zé)隣t;

[0024]所述粉碎處理、造粒處理、烘干處理、冷卻處理和高溫?zé)隣t均與溫控器和計(jì)時(shí)器相連接。

[0025]所述粉碎處理、造粒處理、烘干處理、冷卻處理和高溫?zé)隣t通過(guò)計(jì)時(shí)器對(duì)其進(jìn)行計(jì)時(shí)操控，所述粉碎處理、造粒處理、烘干處理、冷卻處理和高溫?zé)隣t通過(guò)溫控器對(duì)其進(jìn)行溫度操控。

[0026]所述粉碎處理、造粒處理、烘干處理、冷卻處理和高溫?zé)隣t操作時(shí)能夠?qū)ζ溥M(jìn)行內(nèi)部溫度調(diào)控，在配料重量稱重完成和混合料漿制得后，粉碎焊條制備成粉末并加入合金粉，進(jìn)入混拌球磨實(shí)現(xiàn)粉碎處理、造粒處理、烘干處理、冷卻處理和高溫?zé)隣t操作，從而得到氮化鋁陶瓷件。

[0027]一種具有高導(dǎo)熱的氮化鋁陶瓷件制備方法，其特征在于，以平均粒徑1微米的AIN粉(氧含量低于0.6wt%)為基本原料，采用丙醇作為有機(jī)溶劑，分散劑使用OP-85乳化劑，燒結(jié)助劑使用氧化釔(Y2O3)和氟化鈣(CaF2)，使用乙二醇二縮水甘油醚(EGDGE)作成型劑，采用三乙烯四胺作為固化劑，經(jīng)過(guò)球磨、成型、固化干燥、脫脂以及燒結(jié)等工藝，具體的制備步驟如下：

[0028]步驟一：首先配備焊條、合金粉、AIN粉、分散劑、燒結(jié)助劑、環(huán)氧樹(shù)脂、消泡劑、固化劑等原料，選用乙醇、丙醇、丁醇和乙二醇中的一種或幾種作溶劑，加入分散劑和低黏度環(huán)氧樹(shù)脂，攪拌均勻形成預(yù)混液;

[0029]步驟二：往預(yù)混合液中加入氮化鋁粉和燒結(jié)助劑，球磨并加入合金粉，得到粘度不大于2Pa·s的漿料，漿料中氮化鋁和燒結(jié)助劑的固相體積含量為45%～60%;

[0030]步驟三：球磨好的漿料加入消泡劑正丁醇、二氧化硅粉和固化劑，抽真空除泡，并添加正丁醇及二氧化硅粉，添加稀土氧化物如氧化釔、氧化鑭、氧化鏑或稀土金屬鹽如硝酸釔、硝酸鑭、硝酸鏑中的一種或幾種作為燒結(jié)助劑，之后將漿料澆入模具成型;

[0031]步驟四：將澆注完的模具放入干燥箱使?jié){料固化和坯體干燥;

[0032]步驟五：干燥好的生坯脫脂后燒結(jié)致密化，得到高導(dǎo)熱氮化鋁陶瓷件。

[0033]本發(fā)明具有如下有益效果：

[0034]1.本發(fā)明中，通過(guò)對(duì)料漿中加入有機(jī)溶劑包括乙醇、甲乙酮、三氯乙烯、甲苯及二甲苯等，并添加環(huán)氧樹(shù)脂、端羧基不飽和聚酯樹(shù)脂、含氮酚醛樹(shù)脂及聚酰胺樹(shù)脂等阻燃材料，使制備得到的氮化鋁陶瓷料漿粘度低、揮發(fā)快及干燥時(shí)間短，從而制備的料漿實(shí)現(xiàn)除泡便捷，減少氣泡的存在率，提高素坯膜的質(zhì)量，溶解性能較強(qiáng)，在保證氮化鋁陶瓷高導(dǎo)熱的同時(shí)能夠提高氮化鋁陶瓷的除泡效率。

[0035]2.本發(fā)明中，通過(guò)在料漿中添加合金粉等材料，并通過(guò)混拌球磨經(jīng)過(guò)粉碎處理、造粒處理、烘干處理、冷卻處理及高溫?zé)隣t操作，氮化鋁陶瓷的制備料漿內(nèi)的合金粉運(yùn)用激光或等離子弧熔敷，熔敷過(guò)程穩(wěn)定，飛濺小，熔敷層光滑，降低氮化鋁陶瓷件的脆性，防止氮化鋁陶瓷件加工時(shí)出現(xiàn)崩邊、碎裂等情況，提高氮化鋁陶瓷的生產(chǎn)效率。

[0036]3.本發(fā)明中，通過(guò)在料漿中添加焊條和合金粉等材料，焊條屬于低氫型堆焊焊條，通過(guò)混拌球磨內(nèi)的粉碎處理將其碾碎后拌入料漿中，焊條材料具有優(yōu)良的耐磨、耐蝕、耐熱性能，使氮化鋁陶瓷件的耐磨、耐蝕及耐熱性能進(jìn)一步增強(qiáng)，提高氮化鋁陶瓷件的抗熔融金屬侵蝕性強(qiáng)度。

附圖說(shuō)明

[0037]圖1為本發(fā)明一種具有高導(dǎo)熱的氮化鋁陶瓷件的系統(tǒng)架構(gòu)圖;

[0038]圖2為本發(fā)明一種具有高導(dǎo)熱的氮化鋁陶瓷件的配料的架構(gòu)示意圖;

[0039]圖3為本發(fā)明一種具有高導(dǎo)熱的氮化鋁陶瓷件的混拌球磨的架構(gòu)示意圖;

[0040]圖4為本發(fā)明一種具有高導(dǎo)熱的氮化鋁陶瓷件的制備流程圖。

具體實(shí)施方式

[0041]為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

[0042]比較例

[0043]請(qǐng)參照?qǐng)D1-4所示：一種具有高導(dǎo)熱的氮化鋁陶瓷件，包括配料、混拌球磨、除泡、脫脂、固化干燥、燒結(jié)及以下原料：焊條、合金粉、AIN粉、分散劑、燒結(jié)助劑、環(huán)氧樹(shù)脂、消泡劑、固化劑等原料;

[0044]配料包括有機(jī)溶劑及選用乙醇、丙醇、丁醇和乙二醇中的一種或幾種做溶劑，加入分散劑和低黏度環(huán)氧樹(shù)脂，攪拌均勻形成預(yù)混液;

[0045]混拌球磨用于對(duì)稱重后的原料進(jìn)行混拌處理，得到料漿;

[0046]除泡用于對(duì)料漿真空除泡，并對(duì)球磨后的陶瓷漿料加入固化劑二丙烯三胺0.19g和消泡劑正丁醇0.05g和二氧化硅粉0.05g，并抽真空除泡至漿料中氣泡排盡為止;

[0047]固化干燥用于澆注后的漿料在室溫下、空氣氣氛中放置48h進(jìn)行固化，然后置于干燥箱中80℃條件下干燥24h，脫模后得到AIN素坯;

[0048]脫脂將干燥好的AIN素坯放入脫脂爐中脫脂，先在氮?dú)鈿夥障掠?00℃保溫2h脫脂，然后在空氣氣氛下于300℃保溫2h脫出素坯中的殘余碳;

[0049]燒結(jié)用于將脫脂后的素坯放入流動(dòng)性氮?dú)鈿夥盏母邷責(zé)Y(jié)爐中，升溫速率150℃/h，在1750℃溫度下保溫4小時(shí)燒結(jié)，隨爐冷卻，得到AIN陶瓷件。

[0050]比較一：將0.30g聚乙烯亞胺(PEI)和1.88g海因環(huán)氧樹(shù)脂加入至12.5g丙醇中，攪拌使之完全溶解得到預(yù)混液;

[0051]稱取純度大于99%的AIN粉48.5g和氧化釔(Y2O3)1.5g加入至預(yù)混合液中，加入氧化鋯球(球料體積比約1:1)，在滾筒球磨機(jī)中球磨24h，得到粘度為1.25Pa·s的AIN漿料;

[0052]球磨后的陶瓷漿料加入固化劑二丙烯三胺0.19g和消泡劑正丁醇0.05g和二氧化硅粉0.05g，并抽真空除泡至漿料中氣泡排盡為止;

[0053]抽真空后的漿料澆入不同形狀的硅橡膠模具成型;

[0054]澆注后的漿料在室溫下、空氣氣氛中放置48h進(jìn)行固化，然后置于干燥箱中80℃條件下干燥24h，脫模后得到AIN素坯;

[0055]將干燥好的AIN素坯放入脫脂爐中脫脂，先在氮?dú)鈿夥障掠?00℃保溫2h脫脂，然后在空氣氣氛下于300℃保溫2h脫出素坯中的殘余碳;

[0056]將脫脂后的素坯放入流動(dòng)性氮?dú)鈿夥盏母邷責(zé)Y(jié)爐中，升溫速率150℃/h，在1750℃溫度下保溫4小時(shí)燒結(jié)，隨爐冷卻，得到AIN陶瓷件。

[0057]比較二：將1.0g OP-85乳化劑和1.88g乙二醇二縮水甘油醚(EGDGE)加入至12.5g丙醇中，攪拌使之完全溶解得到預(yù)混液;

[0058]稱取純度大于99%的AIN粉50g、氧化釔1.5g、氟化鈣(CaF2)1g，加入至預(yù)混合液中，加入氧化鋯球(球料體積比約1:1)，在滾筒球磨機(jī)中球磨24h，得到粘度為1.50Pa·s的AIN漿料;

[0059]球磨后的陶瓷漿料加入固化劑三乙烯四胺0.19g和消泡劑正丁醇0.05g和二氧化硅粉0.05g，并抽真空除泡直至漿料中氣泡除盡;

[0060]抽真空后的漿料澆入不同形狀的PP塑料模具進(jìn)行成型;

[0061]澆注后的漿料在室溫下、空氣氣氛中放置48h固化，然后置于干燥箱80℃條件下干燥24h，脫模后得到素坯;

[0062]將干燥固化好的生坯送入排膠爐中脫脂，先在氮?dú)鈿夥障掠?00℃脫脂2h，然后在空氣氣氛下300℃保溫2h;

[0063]將脫脂的坯體放入流動(dòng)性氮?dú)鈿夥盏母邷責(zé)Y(jié)爐中，升溫速率150℃/h，在1700℃溫度下保溫?zé)Y(jié)4個(gè)小時(shí)，然后隨爐冷卻，得到AIN陶瓷件。

[0064]比較三：將0.30g聚乙烯亞胺和1.84g山梨醇聚縮水甘油醚加入至12.25g乙醇中，攪拌使之完全溶解得到預(yù)混液;

[0065]稱取純度大于99%的AIN粉50g和氟化釔1.5g、氟化鈣2.0g，加入至預(yù)混合液中，加入氧化鋯球(球料體積比約1:1)，在滾筒球磨機(jī)中球磨24h，得到粘度為1.55Pa·s的AIN漿料;

[0066]球磨后的陶瓷漿料加入固化劑二丙烯三胺0.19g和消泡劑正丁醇0.05g和二氧化硅粉0.05g，然后抽真空除泡直至漿料中氣泡除盡;

[0067]抽真空后的漿料澆入不同形狀的玻璃模具成型;澆注后的漿料在室溫下、空氣氣氛中放置48h固化，然后置于干燥箱80℃條件下干燥24h，脫模后得到素坯;

[0068]將干燥固化好的生坯送入脫脂爐中脫脂，先在氮?dú)鈿夥障掠?00℃保溫2h，然后在空氣氣氛下300℃保溫2h;

[0069]將脫脂的坯體放入流動(dòng)性氮?dú)鈿夥盏母邷責(zé)Y(jié)爐中，升溫速率150℃/h，并且在1700℃溫度下保溫?zé)Y(jié)4個(gè)小時(shí)，隨爐冷卻，得到AIN陶瓷件。

[0070]實(shí)施例一

[0071]請(qǐng)參照?qǐng)D1-2所示：一種具有高導(dǎo)熱的氮化鋁陶瓷件，包括配料、混拌球磨、除泡、脫脂、固化干燥、燒結(jié)及以下原料：焊條、合金粉、AIN粉、分散劑、燒結(jié)助劑、環(huán)氧樹(shù)脂、消泡劑、固化劑等原料;

[0072]配料包括有機(jī)溶劑及選用乙醇、丙醇、丁醇和乙二醇中的一種或幾種做溶劑，加入分散劑和低黏度環(huán)氧樹(shù)脂，攪拌均勻形成預(yù)混液;

[0073]混拌球磨用于對(duì)稱重后的原料進(jìn)行混拌處理，得到料漿;

[0074]除泡用于對(duì)料漿真空除泡，并對(duì)球磨后的陶瓷漿料加入固化劑二丙烯三胺0.19g和消泡劑正丁醇0.05g和二氧化硅粉0.05g，并抽真空除泡至漿料中氣泡排盡為止;

[0075]固化干燥用于澆注后的漿料在室溫下、空氣氣氛中放置48h進(jìn)行固化，然后置于干燥箱中80℃條件下干燥24h，脫模后得到AIN素坯;

[0076]脫脂將干燥好的AIN素坯放入脫脂爐中脫脂，先在氮?dú)鈿夥障掠?00℃保溫2h脫脂，然后在空氣氣氛下于300℃保溫2h脫出素坯中的殘余碳;

[0077]燒結(jié)用于將脫脂后的素坯放入流動(dòng)性氮?dú)鈿夥盏母邷責(zé)Y(jié)爐中，升溫速率150℃/h，在1750℃溫度下保溫4小時(shí)燒結(jié)，隨爐冷卻，得到AIN陶瓷件。

[0078]有機(jī)溶劑包括乙醇、甲乙酮、三氯乙烯、甲苯及二甲苯等的其中一個(gè)或兩個(gè);

[0079]的低黏度環(huán)氧樹(shù)脂為海因環(huán)氧樹(shù)脂、乙二醇二縮水甘油醚、丙三醇縮水甘油醚和山梨醇聚縮水甘油醚中的一種，加入量為溶劑總量的10wt%-30wt%。

[0080]燒結(jié)助劑為氧化釔、氟化釔、氟化鈣、氧化鈣、氧化鋰、氟化鋰中的一種或幾種，含量為燒結(jié)助劑和氮化鋁粉總量的3wt%-7wt%;

[0081]固化劑為二丙烯三胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的一種，加入量為低黏度環(huán)氧樹(shù)脂的9wt%-15wt%;

[0082]消泡劑為正丁醇、二氧化硅粉、有機(jī)硅聚酯及硅氧烷中的一種。

[0083]通過(guò)對(duì)料漿中加入有機(jī)溶劑包括乙醇、甲乙酮、三氯乙烯、甲苯及二甲苯等，并添加環(huán)氧樹(shù)脂、端羧基不飽和聚酯樹(shù)脂、含氮酚醛樹(shù)脂及聚酰胺樹(shù)脂等阻燃材料，使制備得到的氮化鋁陶瓷料漿粘度低、揮發(fā)快及干燥時(shí)間短，從而制備的料漿實(shí)現(xiàn)除泡便捷，減少氣泡的存在率，提高素坯膜的質(zhì)量，溶解性能較強(qiáng)，在保證氮化鋁陶瓷高導(dǎo)熱的同時(shí)能夠提高氮化鋁陶瓷的除泡效率。

[0084]實(shí)施例二

[0085]請(qǐng)參照?qǐng)D3所示：一種具有高導(dǎo)熱的氮化鋁陶瓷件，包括配料、混拌球磨、除泡、脫脂、固化干燥、燒結(jié)及以下原料：焊條、合金粉、AIN粉、分散劑、燒結(jié)助劑、環(huán)氧樹(shù)脂、消泡劑、固化劑等原料;

[0086]配料包括有機(jī)溶劑及選用乙醇、丙醇、丁醇和乙二醇中的一種或幾種做溶劑，加入分散劑和低黏度環(huán)氧樹(shù)脂，攪拌均勻形成預(yù)混液;

[0087]混拌球磨用于對(duì)稱重后的原料進(jìn)行混拌處理，得到料漿;

[0088]除泡用于對(duì)料漿真空除泡，并對(duì)球磨后的陶瓷漿料加入固化劑二丙烯三胺0.19g和消泡劑正丁醇0.05g和二氧化硅粉0.05g，并抽真空除泡至漿料中氣泡排盡為止;

[0089]固化干燥用于澆注后的漿料在室溫下、空氣氣氛中放置48h進(jìn)行固化，然后置于干燥箱中80℃條件下干燥24h，脫模后得到AIN素坯;

[0090]脫脂將干燥好的AIN素坯放入脫脂爐中脫脂，先在氮?dú)鈿夥障掠?00℃保溫2h脫脂，然后在空氣氣氛下于300℃保溫2h脫出素坯中的殘余碳;

[0091]燒結(jié)用于將脫脂后的素坯放入流動(dòng)性氮?dú)鈿夥盏母邷責(zé)Y(jié)爐中，升溫速率150℃/h，在1750℃溫度下保溫4小時(shí)燒結(jié)，隨爐冷卻，得到AIN陶瓷件。

[0092]配料包括配比量設(shè)定、計(jì)量器、配比量負(fù)重、配比量調(diào)控和進(jìn)入攪拌處理混拌;

[0093]配比量設(shè)定用于對(duì)以上重量計(jì)的配料進(jìn)行稱重，稱重后進(jìn)入配比量負(fù)重對(duì)配料重量進(jìn)行二次稱重;

[0094]配比量調(diào)控用于對(duì)計(jì)量的重量進(jìn)行調(diào)控，配比完成后投入攪拌器混合。

[0095]通過(guò)在料漿中添加合金粉等材料，并通過(guò)混拌球磨經(jīng)過(guò)粉碎處理、造粒處理、烘干處理、冷卻處理及高溫?zé)隣t操作，氮化鋁陶瓷的制備料漿內(nèi)的合金粉運(yùn)用激光或等離子弧熔敷，熔敷過(guò)程穩(wěn)定，飛濺小，熔敷層光滑，降低氮化鋁陶瓷件的脆性，防止氮化鋁陶瓷件加工時(shí)出現(xiàn)崩邊、碎裂等情況，提高氮化鋁陶瓷的生產(chǎn)效率。

[0096]實(shí)施例三

[0097]請(qǐng)參照?qǐng)D4所示：一種具有高導(dǎo)熱的氮化鋁陶瓷件，包括配料、混拌球磨、除泡、脫脂、固化干燥、燒結(jié)及以下原料：焊條、合金粉、AIN粉、分散劑、燒結(jié)助劑、環(huán)氧樹(shù)脂、消泡劑、固化劑等原料;

[0098]配料包括有機(jī)溶劑及選用乙醇、丙醇、丁醇和乙二醇中的一種或幾種做溶劑，加入分散劑和低黏度環(huán)氧樹(shù)脂，攪拌均勻形成預(yù)混液;

[0099]混拌球磨用于對(duì)稱重后的原料進(jìn)行混拌處理，得到料漿;

[0100]除泡用于對(duì)料漿真空除泡，并對(duì)球磨后的陶瓷漿料加入固化劑二丙烯三胺0.19g和消泡劑正丁醇0.05g和二氧化硅粉0.05g，并抽真空除泡至漿料中氣泡排盡為止;

[0101]固化干燥用于澆注后的漿料在室溫下、空氣氣氛中放置48h進(jìn)行固化，然后置于干燥箱中80℃條件下干燥24h，脫模后得到AIN素坯;

[0102]脫脂將干燥好的AIN素坯放入脫脂爐中脫脂，先在氮?dú)鈿夥障掠?00℃保溫2h脫脂，然后在空氣氣氛下于300℃保溫2h脫出素坯中的殘余碳;

[0103]燒結(jié)用于將脫脂后的素坯放入流動(dòng)性氮?dú)鈿夥盏母邷責(zé)Y(jié)爐中，升溫速率150℃/h，在1750℃溫度下保溫4小時(shí)燒結(jié)，隨爐冷卻，得到AIN陶瓷件。

[0104]混拌球磨包括粉碎處理、造粒處理、烘干處理、冷卻處理和高溫?zé)隣t;

[0105]粉碎處理、造粒處理、烘干處理、冷卻處理和高溫?zé)隣t均與溫控器和計(jì)時(shí)器相連接。

[0106]粉碎處理、造粒處理、烘干處理、冷卻處理和高溫?zé)隣t通過(guò)計(jì)時(shí)器對(duì)其進(jìn)行計(jì)時(shí)操控，粉碎處理、造粒處理、烘干處理、冷卻處理和高溫?zé)隣t通過(guò)溫控器對(duì)其進(jìn)行溫度操控。

[0107]粉碎處理、造粒處理、烘干處理、冷卻處理和高溫?zé)隣t操作時(shí)能夠?qū)ζ溥M(jìn)行內(nèi)部溫度調(diào)控，在配料重量稱重完成和混合料漿制得后，粉碎焊條制備成粉末并加入合金粉，進(jìn)入混拌球磨實(shí)現(xiàn)粉碎處理、造粒處理、烘干處理、冷卻處理和高溫?zé)隣t操作，從而得到氮化鋁陶瓷件。

[0108]通過(guò)在料漿中添加焊條和合金粉等材料，焊條屬于低氫型堆焊焊條，通過(guò)混拌球磨內(nèi)的粉碎處理將其碾碎后拌入料漿中，焊條材料具有優(yōu)良的耐磨、耐蝕、耐熱性能，使氮化鋁陶瓷件的耐磨、耐蝕及耐熱性能進(jìn)一步增強(qiáng)，提高氮化鋁陶瓷件的抗熔融金屬侵蝕性強(qiáng)度。

[0109]本發(fā)明中，一種具有高導(dǎo)熱的氮化鋁陶瓷件，本系統(tǒng)在操作時(shí)，通過(guò)對(duì)料漿中加入有機(jī)溶劑包括乙醇、甲乙酮、三氯乙烯、甲苯及二甲苯等，并添加環(huán)氧樹(shù)脂、端羧基不飽和聚酯樹(shù)脂、含氮酚醛樹(shù)脂及聚酰胺樹(shù)脂等阻燃材料，使制備得到的氮化鋁陶瓷料漿粘度低、揮發(fā)快及干燥時(shí)間短，從而制備的料漿實(shí)現(xiàn)除泡便捷，減少氣泡的存在率，提高素坯膜的質(zhì)量，溶解性能較強(qiáng)，在保證氮化鋁陶瓷高導(dǎo)熱的同時(shí)能夠提高氮化鋁陶瓷的除泡效率;通過(guò)在料漿中添加合金粉等材料，并通過(guò)混拌球磨經(jīng)過(guò)粉碎處理、造粒處理、烘干處理、冷卻處理及高溫?zé)隣t操作，氮化鋁陶瓷的制備料漿內(nèi)的合金粉運(yùn)用激光或等離子弧熔敷，熔敷過(guò)程穩(wěn)定，飛濺小，熔敷層光滑，降低氮化鋁陶瓷件的脆性，防止氮化鋁陶瓷件加工時(shí)出現(xiàn)崩邊、碎裂等情況，提高氮化鋁陶瓷的生產(chǎn)效率;通過(guò)在料漿中添加焊條和合金粉等材料，焊條屬于低氫型堆焊焊條，通過(guò)混拌球磨內(nèi)的粉碎處理將其碾碎后拌入料漿中，焊條材料具有優(yōu)良的耐磨、耐蝕、耐熱性能，使氮化鋁陶瓷件的耐磨、耐蝕及耐熱性能進(jìn)一步增強(qiáng)，提高氮化鋁陶瓷件的抗熔融金屬侵蝕性強(qiáng)度。整個(gè)操作方法便捷，制備成本低，實(shí)用性強(qiáng)。

[0110]一種具有高導(dǎo)熱的氮化鋁陶瓷件制備方法，其特征在于，以平均粒徑1微米的AIN粉(氧含量低于0.6wt%)為基本原料，采用丙醇作為有機(jī)溶劑，分散劑使用OP-85乳化劑，燒結(jié)助劑使用氧化釔(Y2O3)和氟化鈣(CaF2)，使用乙二醇二縮水甘油醚(EGDGE)作成型劑，采用三乙烯四胺作為固化劑，經(jīng)過(guò)球磨、成型、固化干燥、脫脂以及燒結(jié)等工藝，具體的制備步驟如下：

[0111]步驟一：首先配備焊條、合金粉、AIN粉、分散劑、燒結(jié)助劑、環(huán)氧樹(shù)脂、消泡劑、固化劑等原料，選用乙醇、丙醇、丁醇和乙二醇中的一種或幾種作溶劑，加入分散劑和低黏度環(huán)氧樹(shù)脂，攪拌均勻形成預(yù)混液;

[0112]步驟二：往預(yù)混合液中加入氮化鋁粉和燒結(jié)助劑，球磨并加入合金粉，得到粘度不大于2Pa·s的漿料，漿料中氮化鋁和燒結(jié)助劑的固相體積含量為45%～60%;

[0113]步驟三：球磨好的漿料加入消泡劑正丁醇、二氧化硅粉和固化劑，抽真空除泡，并添加正丁醇及二氧化硅粉，添加稀土氧化物如氧化釔、氧化鑭、氧化鏑或稀土金屬鹽如硝酸釔、硝酸鑭、硝酸鏑中的一種或幾種作為燒結(jié)助劑，之后將漿料澆入模具成型;

[0114]步驟四：將澆注完的模具放入干燥箱使?jié){料固化和坯體干燥;

[0115]步驟五：干燥好的生坯脫脂后燒結(jié)致密化，得到高導(dǎo)熱氮化鋁陶瓷件。

[0116]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。

說(shuō)明書(shū)附圖(4)