一种制备氮化铝陶瓷基片的方法

摘要

本发明属于无机非金属材料领域，涉及对氮化铝陶瓷基片制备方法的改进。本发明利用氧化铝和亲水性石墨或者碳黑为主要原料制备氮化铝陶瓷基片，其工艺步骤为：配料，坯片成型，坯片干燥，撒沙叠片，碳热还原氮化反应，残碳烧除，抛磨清除隔离砂，覆平处理。本发明的优点为：原材料来源充足，成本降低为原来的1/70～1/80，同时也没有环境污染问题。

主权项

1、一种制备氮化铝陶瓷基片的方法，其特征在于，利用氧化铝和亲水性石墨或者碳黑为主要原料制备氮化铝陶瓷基片，其工艺步骤如下：1.1、配料，根据所制备的陶瓷坯片的成分要求，准确称量氧化铝粉末原料；称取反应助剂，它可以是CaF2、Y2O3、YF6、Ca0、CaCO3、BN其中之一或其中几种物质的组合，助剂加入量为氧化铝粉料重量的0.5～5wt％；称取亲水性石墨或者碳黑粉，其加入量为氧化铝粉末的10wt％～25wt％，1.2、坯片成型，坯片的成型可以采用下述方法之一：凝胶铸成型、热压铸、轧膜成型、有机流延成型、水基流延成型，1.3、坯片干燥，料浆凝胶化完成后，脱开模具，将坯体放置于透气的网筛上或平整的石膏板上使其脱水干燥，干燥方式可采用自然干燥、吹风干燥或加热干燥，1.4、撒沙叠片，将同样大小的陶瓷坯片叠放在一起，每摞1～15片，片与片之间均匀地洒一层刚玉沙，然后用胶带纸缠住，1.5、碳热还原氮化反应，将撒完沙的陶瓷坯片放在N2气氛炉中进行碳热还原反应，其中，N2流量为1～5L/min，升温速率控制在5～20℃，首先升到500～700℃保温0.5～5h，然后升温到1600～1800℃保温2～8h，最后冷却到不高于200℃时出炉，1.6、残碳烧除，将氮气炉中出炉的瓷体放在空气炉中进行残碳烧除处理，工艺温度为600～800℃，保温时间2～10h，1.7、抛磨清除隔离砂，将进行完残碳烧除后的陶瓷片在水中进行抛磨处理，以清除瓷片表面的隔离沙，1.8、覆平处理，最终将瓷片在氮气氛下进行覆平处理，保证基片的平整度，其中，覆平在低于烧结温度200～300℃下进行，覆平时保温时间为2～4h。