发明名称 锂铝矽酸盐陶瓷制造方法
摘要 一种锂铝矽酸盐陶瓷之制造方法,此方法系以碳酸锂、氧化铝、与氧化矽之混合粉末作为原料粉末。以球磨方式混合并烘乾原料粉末后,对原料粉末进行煆烧制程使原料粉末形成前置粉末。然后,将前置粉末压制成生胚,并于生胚之上表面与下表面紧密贴合高导热金属片。之后,进行烧结制程,使生胚烧结成陶瓷,并对陶瓷进行热处理制程。由于生胚上表面与下表面紧密贴合高导热金属片,因此在烧结制程中,陶瓷能够受热均匀。而且,于烧结制程之后,进行热处理制程可以使陶瓷本体变的致密且结构稳定。
申请公布号 TW593204 申请公布日期 2004.06.21
申请号 TW091111814 申请日期 2002.06.03
申请人 国立中央大学 发明人 陈志臣;许国君
分类号 C04B35/19 主分类号 C04B35/19
代理机构 代理人 詹铭文 台北市中正区罗斯福路二段一○○号七楼之一;萧锡清 台北市中正区罗斯福路二段一○○号七楼之一
主权项 1.一种锂铝矽酸盐陶瓷之制造方法,该方法包括下列步骤:以碳酸锂、氧化铝、与氧化矽之混合粉末作为一原料粉末;混合研磨该原料粉末后,并烘乾该原料粉末;对该原料粉末进行一煆烧制程,使该原料粉末形成一前置粉末;将该前置粉末压制成一生胚;于该生胚之上表面与下两面贴合一高导热金属片;进行一烧结制程,使该生胚烧结成一陶瓷;以及对该陶瓷进行一热处理制程。2.如申请专利范围第1项所述之锂铝矽酸盐陶瓷之制造方法,其中混合研磨该原料粉末之方法包括球磨法。3.如申请专利范围第1项所述之锂铝矽酸盐陶瓷之制造方法,其中碳酸锂、氧化铝与氧化矽之莫耳比包括1:1:2至1:1:3之间。4.如申请专利范围第1项所述之锂铝矽酸盐陶瓷之制造方法,其中该高导热金属片之材质包括传导系数高于10W/mK之金属。5.如申请专利范围第4项所述之锂铝矽酸盐陶瓷之制造方法,其中该高导热金属片包括白金片。6.如申请专利范围第1项所述之锂铝矽酸盐陶瓷之制造方法,其中该陶瓷中之氧化锂、氧化铝与氧化矽之莫耳比包括1:1:2至1:1:3之间。7.如申请专利范围第1项所述之锂铝矽酸盐陶瓷之制造方法,其中该煆烧制程之温度包括500℃至700℃之间。8.如申请专利范围第1项所述之锂铝矽酸盐陶瓷之制造方法,其中该煆烧制程之停留时间包括12小时至36小时之间。9.如申请专利范围第1项所述之锂铝矽酸盐陶瓷之制造方法,其中该烧结制程之温度包括850℃至1400℃之间。10.如申请专利范围第1项所述之锂铝矽酸盐陶瓷之制造方法,其中该烧结制程之停留时间包括2小时至24小时之间。11.如申请专利范围第1项所述之锂铝矽酸盐陶瓷之制造方法,其中该热处理制程之步骤包括:(a)使该陶瓷升温至一第一温度;(b)使该陶瓷从该第一温度降温至一第二温度;以及(c)重复进行上述步骤(a)与步骤(b)。12.如申请专利范围第1项所述之锂铝矽酸盐陶瓷之制造方法,其中该热处理制程之升温速率1℃/min至8℃/min之间。13.如申请专利范围第1项所述之锂铝矽酸盐陶瓷之制造方法,其中该热处理制程之降温速率1℃/min至8℃/min之间。14.如申请专利范围第1项所述之锂铝矽酸盐陶瓷之制造方法,其中该第一温度包括800℃,该第二温度包括25℃。15.一种陶瓷材料之制造方法,该方法包括下列步骤:提供一前置粉末;将该前置粉末压制成一生胚;于该生胚之上表面与下两面贴合一高导热金属片;进行一烧结制程,使该生胚烧结成一陶瓷;以及对该陶瓷进行一热处理制程。16.如申请专利范围第15项所述之陶瓷材料之制造方法,其中该前置粉末之制作步骤包括:以至少包括一种成分以上之混合粉末作为一原料粉末;混合研磨该原料粉末后,并烘乾该原料粉末;以及对该原料粉末进行一煆烧制程,使该原料粉末形成该前置粉末。17.如申请专利范围第15项所述之陶瓷材料之制造方法,其中该原料粉末至少系选自在高温烧结中会有挥发现象之陶瓷原料粉末、陶瓷均匀性对热敏感之陶瓷原料粉末、与一般制程无特殊需求的陶瓷原料粉末所组之族群之其中一种以上。18.如申请专利范围第15项所述之陶瓷材料之制造方法,其中该高导热金属片之材质包括传导系数高于10W/mK之金属。19.如申请专利范围第15项所述之陶瓷材料之制造方法,其中该热处理制程之步骤包括:(a)使该陶瓷升温至一第一温度;(b)使该陶瓷从该第一温度降温至一第二温度;以及(c)重复进行上述步骤(a)与步骤(b)。20.如申请专利范围第15项所述之陶瓷材料之制造方法,其中该热处理制程之升降温速率为1℃/min至8℃/min之间。图式简单说明:第1图所绘示为本发明之陶瓷材料之制造方法的步骤流程图。第2图所绘示为完成煆烧之前置粉末的X光绕射分析图。第3A图所绘示为实验例1之锂铝矽酸盐陶瓷材料之扫瞄式电子显微镜(Scanning Electron Microsocope,SEM)照相图。第3B图所绘示为实验例2之锂铝矽酸盐陶瓷材料之扫瞄式电子显微镜照相图。第3C图所绘示为比较例之锂铝矽酸盐陶瓷材料之扫瞄式电子显微镜照相图。第4图为绘示以热机械分析仪量测实验例1.实验例2与比较例之锂铝矽酸盐陶瓷材料所得到之平均膨胀系数値与标准差。第5图为绘示以热机械分析仪量测实验例1之锂铝矽酸盐陶瓷材料在1300℃之烧结温度下,不同停留时间之平均膨胀系数値与标准差。第6A图为绘示实验例1之锂铝矽酸盐陶瓷之膨胀曲线图。第6B图为绘示实验例2之锂铝矽酸盐陶瓷之膨胀曲线图。第7A图为绘示实验例1之锂铝矽酸盐陶瓷之经重复升降温度过程之陶瓷膨胀曲线及迟滞现象示意图。第7B图为绘示实验例2之锂铝矽酸盐陶瓷之经重复升降温度过程之陶瓷膨胀曲线及迟滞现象示意图。
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