[发明专利]一种高热导率的含TiO2衰减瓷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高新技术领域的新材料技术，具体涉及一种高热导率的含TiO₂衰减瓷及其制备方法。 

背景技术

现有微波管中主要使用渗碳多孔瓷、金属陶瓷、半导体-介质型衰减瓷三大类，本配方技术提到的即属于半导体-介质型衰减瓷。渗碳多孔瓷的制备方法是先将介质基体（氧化铝、铝硅、镁铝硅、氧化铍等）制备成多孔材料，用蔗糖、乳糖、葡萄糖溶液浸泡，再进行碳化处理（高温还原气氛下烧结）。金属陶瓷是将一定粒度的金属（如钨、钼等）与陶瓷粉末（如钛酸盐、氧化铝、二氧化硅、氮化硼、氧化铍等）按一定比例混合，干压或热压铸成型后在碳粉保护下排蜡并高温烧结，制成的衰减材料含有0.85%～1.1%的碳，可以增加微波衰减作用。半导体-介质型衰减瓷是将半导体相分散于绝缘介质中形成的半导体-介质复合陶瓷，以及在此基础上添加一定量的金属粉末形成的导体-半导体-介质复合陶瓷，这类复合材料中起微波衰减作用的是金属导体或半导体相，主要有二氧化钛-介质型衰减瓷、碳化硅-介质型衰减瓷、金属-二氧化钛-介质型衰减瓷等，半导体相主要为二氧化钛、碳化硅，介质主要有氧化铝、氧化铍、氮化铝等绝缘材料，导体相主要是导电性较好的钨、钛等金属材料。 

氧化铍陶瓷具有优良的电气物理特性，其高导热性是其它材料难以取代的，但由于工艺难度较大且生产过程对环保要求比较严格，对气孔率、强度有较高要求，要求吸水率小于0.2%，吸水率越小说明材料越密集，目前还没有微波管用氧化铍衰减瓷的生产，而高热导率这个指标对客户很重要。 

  

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种高热导率的含TiO₂衰减瓷及其制备方法，使产品的热导率在现有基础上得到很大提升。 

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：一种高热导率的含TiO₂衰减瓷，包括的成分极其各自所占的重量百分比如下： 

BeO陶瓷粉体：80%～95%；TiO₂ ：5%～20%；烧结助剂SiO₂（纳米）作为外加剂加入，外加剂加入的总量占BeO陶瓷粉体和TiO₂ 粉料总量的1%～5%；BeO陶瓷粉体包括BeO、Al₂O₃和MgO，其中BeO、Al₂O₃和MgO质量比为100：（0.2～0.5）：（0.2～0.5）。该种衰减瓷吸水率小于0.2%，比现有产品提高了一个数量级以上，常温热导率可以达到120w/m.K以上，具有机械强度高、气密性好、热导率高、焊接性能良好、质量水平稳定、产品一致性好等优点。

一种高热导率的含TiO₂衰减瓷的制作方法，包括如下步骤： 

A、     制备陶瓷料，具体包括以下分步骤：

a、          配料，按氧化铍：氧化铝：氧化镁=100：（0.2～0.5）：（0.2～0.5）的质量比例称取粉料；

b、          混合，按步骤a中制得的氧化铍混合粉体：去离子水：聚乙烯醇溶液=100：（60～90）：10的质量比例称取上述材料，将所称材料加入三维运动混合机，混合10～15分钟；

c、          高温煅烧，将步骤b中混合后的材料装入刚玉坩埚在燃气式钟罩窑或推板式隧道窑内煅烧；

d、          球磨，按步骤c中煅烧后的料块：去离子水：氧化铍瓷球=1：（0.8～1.4）：（1.5～2）的质量配比装入带有聚氨酯内衬的球磨机内进行球磨，将球磨后的浆料加入搅拌球磨机，装载量不超过容积的70%，球磨时间不少于30分钟；

e、          低温煅烧，将球磨后的浆料过80目筛网后倒入不锈钢盛具中，放入电烘箱烘干，烘箱温度为100℃～200℃；烘干后的料块装入刚玉坩埚置于推板式隧道窑煅烧；

f、          分散，按步骤e煅烧后的料块：酒精：氧化铍瓷球=1：（1～1.4）：（1.5～2）的质量配比装入带有聚氨酯内衬的球磨机，加入酒精进行分散，氧化铍瓷球分散2～4小时、装载量不超过球磨机容积的80%；将浆料过80目筛网后，放入电烘箱烘干，烘箱温度为60℃～70℃，烘干后过100目筛网；

g、          煅烧，将TiO₂ 装入刚玉坩埚置于推板式隧道窑煅烧；