[发明专利]一种高导热氮化硅陶瓷基片材料的制备方法

权利要求书

1.一种高导热氮化硅陶瓷基片材料的制备方法，其特征在于，包括：

以氮化硅粉体或/和硅粉作为原料粉体，和烧结助剂混合后，得到混合粉体；

将混合粉体和粘结剂混合后造粒，再经压制成型，得到素坯；

当原料粉体仅为氮化硅粉体时，将所得素坯经脱粘、素烧处理后，切割成规定厚度，再进行烧结，得到所述氮化硅陶瓷基片材料，所述素烧处理的温度为1200～1600℃、时间为1～12小时；

或者当原料粉体含有硅粉时，将所得素坯经脱粘、氮化处理后，切割成规定厚度，再进行烧结，得到所述氮化硅陶瓷基片材料，所述氮化处理的气氛为氮气、温度为1380～1500℃、时间为2～48小时；

所述切割工艺为多片切割工艺或多线切割工艺；所述规定厚度为0.32mm～2mm。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结助剂为氧化镁、氧化钛、Y₂O₃、镧系稀土氧化物中的至少两种；所述原料粉体和烧结助剂的质量比为（80～97）：（20～3），当原料粉体含有硅粉时，所述硅粉的质量按照换算成氮化硅粉体后的质量计算。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，当所述烧结助剂包括氧化钛、Y₂O₃、镧系稀土氧化物中的至少一种、以及氧化镁；所述氧化钛、Y₂O₃、镧系稀土氧化物中的至少一种的摩尔含量和氧化镁的摩尔含量的比为（2～5）：5。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，当所述烧结助剂包括Y₂O₃、镧系稀土氧化物中的至少两种，以及氧化镁；所述Y₂O₃、镧系稀土氧化物中的至少两种的摩尔含量和氧化镁的摩尔含量的比为（2～5）：5。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述烧结助剂包括Y₂O₃、镧系稀土氧化物中的至少两种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氮化硅粉体的粒径范围为0.5～5μm，所述硅粉的粒径范围为1～20μm。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述切割工艺为多线切割工艺；所述多线切割工艺包括：采用直径为0.4～0.6mm的金刚线作为切割线进行切割，采用摆动供线方式；所述切割线的走速设定为≤10m/s，进给速度设定为0.005～0.05mm/min。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛或/和聚甲基丙烯酸甲酯，加入量为混合粉体的总质量的0.5～10wt%；将混合粉体、有机溶剂、分散剂和粘结剂混合后烘干并造粒，再经压制成型，得到素坯；所述有机溶剂为乙醇、丁酮、甲苯、正己烷、甲醇、二甲苯、正丙醇和正丁醇中的至少一种，加入量为混合粉体的总质量的14～50wt%；所述分散剂为三油酸甘油酯、磷酸脂、蓖麻油鲱鱼油、抗坏血酸和松油醇中的至少一种，加入量为氮化硅粉体和烧结助剂体系的总质量的0.5～4wt%。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述脱粘的温度为600～900℃，时间为2～48小时。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的方式为无压烧结、气压烧结、热压烧结或等静压烧结；所述烧结的气氛为氮气气氛，温度为1600～1950℃，气压为0.1～10MPa，时间1～24小时；所述烧结的升温速率为1～5℃/分钟。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述规定厚度为0.4～2mm。

12.一种根据权利要求1-11中任一项中所述的制备方法制备的高导热氮化硅陶瓷基片材料。