[发明专利]一种氧化铝陶瓷材料的制备方法及氧化铝陶瓷基片

权利要求书

1.一种氧化铝陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将微米级碳化硅粉末和微米级氧化铝粉末按0.1-50:30-90的质量比混合，球磨，获得浆料A；

其中，所述微米级碳化硅粉末的平均粒径大于微米级氧化铝粉末的平均粒径；

S2、以S1获得的浆料A为原料，造粒，干燥，获得粉料A；

S3、将S2获得的粉料A于500-1000℃条件下煅烧0.5-8h后，冷却，获得粉料B；

其中，以0.5-6℃·min^-1的升温速率升温至500-1000℃；

S4、将S3获得的粉料B与纳米级氧化铝粉末、烧结助剂混合，球磨，获得浆料B；

其中，所述烧结助剂由CaO、MgO、TiO₂、Cr₂O₃中的一种或几种组成；所述粉料B所含的碳化硅和氧化铝之和与所述纳米级氧化铝粉末、烧结助剂的质量比为30.1-140:0.1-70:0.1-5；

S5、以S4获得的浆料B为原料，造粒后，压制成型，获得生坯；

S6、将S5获得的生坯烘干后，以1-6℃·min^-1的速率升温至600-1200℃，保温0.5-8h后，以1-6℃·min^-1的速率升温至1220-1600℃，保温1-8h，获得氧化铝陶瓷材料成品。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1中，微米级碳化硅粉末的粒度为D₅₀：2.0-3.0μm，微米级氧化铝粉末的粒度为D₅₀：0.5-1.5μm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1中，球磨过程分为一段球磨A和二段球磨A；其中，一段球磨A时，以水为球磨介质，刚玉球为磨球，以100-600r·min^-1的转速球磨2-10h,所述水的添加量为所述微米级碳化硅粉末和微米级氧化铝粉末总量的100-150wt％；

二段球磨A时，在一段球磨A所得浆料中添加粘结剂水溶液，以50-300r·min^-1的转速球磨0.1-1h，所述粘结剂水溶液的添加量为所述微米级碳化硅粉末和微米级氧化铝粉末总量的5-15wt％，所述粘结剂水溶液中粘结剂的浓度为2-6wt％。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为PVA。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2和/或S5中，通过喷雾造粒法进行造粒。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2中，于40-100℃条件下干燥6-24h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S4中，纳米级氧化铝粉末的粒度为D₅₀：40-90nm，烧结助剂的粒度为D₅₀：0.5-1.5μm。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S4中，球磨过程分为一段球磨B和二段球磨B；其中，一段球磨B时，以水为球磨介质，刚玉球为磨球，以100-500r·min^-1的转速球磨0.5-8h,所述水的添加量为所述粉料B、纳米级氧化铝粉末和烧结助剂的总量的100-150wt％；

二段球磨B时，在一段球磨B所得浆料中添加粘结剂水溶液，以50-250r·min^-1的转速球磨0.1-1h，所述粘结剂水溶液的添加量为所述粉料B、纳米级氧化铝粉末和烧结助剂的总量的5-15wt％，所述粘结剂水溶液中粘结剂的浓度为2-6wt％。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于所述粘结剂为PVA。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S5中，压制成型时，控制成型压力为20-140MPa，保压时间为5-120s。