[发明专利]一种柔性透明陶瓷薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于无机陶瓷材料技术领域，具体涉及一种柔性透明陶瓷薄膜的制备方法。

背景技术

随着科学技术的发展，透明陶瓷薄膜在诸多领域有着广泛的用途，如微电子，电子封装，高频信息传输，LED等领域。

目前制备陶瓷薄膜的方法有很多，如：sol-gel法（溶胶凝胶法），PVD（无机气相沉积法），CVD（化学气相沉积法），单晶生长法，但这些方法需要昂贵的试验设备，成本高，而且薄膜厚度较薄，具有刚性，不易弯折，不适宜大批量生产。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种柔性透明陶瓷薄膜的制备方法，目的是简化透明陶瓷薄膜的制备流程，得到一种致密、透明度高并利于批量生产的柔性透明陶瓷薄膜。

实现本发明目的的技术方案按照以下步骤进行：

（1）陶瓷坯体压制成型：

在压强为100-200Mpa的条件下，以陶瓷粉体为原料采用模具压制出圆柱体陶瓷生坯，其高度为1mm，直径为30mm，脱模后，于500~1000℃预烧结10~30min，得到的陶瓷坯体取出后干燥备用；

（2）激光扫描烧结：

采用CO₂激光器对陶瓷坯体的一个圆形表面进行扫描烧结，在陶瓷坯体表面形成一层透明陶瓷薄膜；

（3）薄膜的制取：

在步骤（2）中的透明陶瓷薄膜表面涂覆有机透明胶水，然后放入烘箱中，于50~80℃烘干10~60min，有机胶干燥固化后，将除透明陶瓷薄膜之外的陶瓷坯体剩余部分用磨床打磨掉，剩余部分即为透明陶瓷薄膜与有机透明胶的双层透明结构。

其中，所述的陶瓷粉体为氧化铝粉体，粒度为300目，纯度为99.9%。

所述的激光扫描烧结扫描速度为50-100mm/s，激光功率为30-130W。

所述的有机透明胶水是高透明环氧树脂胶。

与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：

本发明的技术方案是通过激光扫描烧结在陶瓷坯体表面得到一层透明的陶瓷薄膜，并采用在透明陶瓷薄膜表面粘结覆盖一层透明有机物的方式将其固定，本发明方法步骤简单，参数容易控制，扫描速度越快，得到的透明陶瓷薄膜厚度越薄，成本低廉，不需要复杂的步骤和大型精密的设备，最终得到的透明薄膜致密光滑，品质良好。

说明书附图

图1是本发明实施例1中激光扫描烧结后的陶瓷坯表面透明薄膜的SEM图；

图2是本发明实施例1中激光扫描烧结后陶瓷坯体未熔化部分的SEM图。

具体实施方式

实施例1

（1）陶瓷坯体压制成型：

在压强为100Mpa的条件下，以粒度为300目，纯度为99.9%的氧化铝陶瓷粉体为原料采用模具压制出圆柱体陶瓷生坯，其高度为1mm，直径为30mm，脱模后，于500℃预烧结30min，得到的陶瓷坯体取出后干燥备用；

（2）激光扫描烧结：

采用CO₂激光器对陶瓷坯体的一个圆形表面进行扫描烧结，激光扫描烧结扫描速度为100mm/s，激光功率为130W，在陶瓷坯体表面形成一层透明陶瓷薄膜，如图1所示，可以看出，陶瓷表面熔化后变得致密，光滑，光扫描烧结后陶瓷坯体未熔化部分的SEM图如图2所示，可以看出，表面陶瓷以粉体形式堆垛而成，致密度低，不透明；

（3）薄膜的制取：

在步骤（2）中的透明陶瓷薄膜表面涂覆有机透明胶水高透明环氧树脂胶，然后放入烘箱中，于50℃烘干60min，有机胶干燥固化后，将除透明陶瓷薄膜之外的陶瓷坯体剩余部分用磨床打磨掉，剩余部分即为透明陶瓷薄膜与有机透明胶的双层透明结构。

实施例2

在压强为150Mpa的条件下，以粒度为300目，纯度为99.9%的氧化铝陶瓷粉体为原料采用模具压制出圆柱体陶瓷生坯，其高度为1mm，直径为30mm，脱模后，于800℃预烧结20min，得到的陶瓷坯体取出后干燥备用；

（2）激光扫描烧结：

采用CO₂激光器对陶瓷坯体的一个圆形表面进行扫描烧结，激光扫描烧结扫描速度为50mm/s，激光功率为30W，在陶瓷坯体表面形成一层透明陶瓷薄膜；

（3）薄膜的制取：

在步骤（2）中的透明陶瓷薄膜表面涂覆有机透明胶水高透明环氧树脂胶，然后放入烘箱中，于60℃烘干40min，有机胶干燥固化后，将除透明陶瓷薄膜之外的陶瓷坯体剩余部分用磨床打磨掉，剩余部分即为透明陶瓷薄膜与有机透明胶的双层透明结构。