一種柔性透明陶瓷薄膜的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無機(jī)陶瓷材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種柔性透明陶瓷薄膜的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，透明陶瓷薄膜在諸多領(lǐng)域有著廣泛的用途，如微電子，電子封裝，高頻信息傳輸，LED等領(lǐng)域。
[0003]目前制備陶瓷薄膜的方法有很多，如:S0l-gel法(溶膠凝膠法)，PVD (無機(jī)氣相沉積法)，CVD (化學(xué)氣相沉積法)，單晶生長(zhǎng)法，但這些方法需要昂貴的試驗(yàn)設(shè)備，成本高，而且薄膜厚度較薄，具有剛性，不易彎折，不適宜大批量生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種柔性透明陶瓷薄膜的制備方法，目的是簡(jiǎn)化透明陶瓷薄膜的制備流程，得到一種致密、透明度高并利于批量生產(chǎn)的柔性透明陶瓷薄膜。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案按照以下步驟進(jìn)行:
(1)陶瓷坯體壓制成型:
在壓強(qiáng)為100-200Mpa的條件下，以陶瓷粉體為原料采用模具壓制出圓柱體陶瓷生坯，其高度為1mm，直徑為30mm，脫模后，于500~1000°C預(yù)燒結(jié)10~30min，得到的陶瓷坯體取出后干燥備用；
(2)激光掃描燒結(jié):
采用CO2激光器對(duì)陶瓷坯體的一個(gè)圓形表面進(jìn)行掃描燒結(jié)，在陶瓷坯體表面形成一層透明陶瓷薄膜；
(3)薄膜的制取:
在步驟(2)中的透明陶瓷薄膜表面涂覆有機(jī)透明膠水，然后放入烘箱中，于50~80°C烘干10~60min，有機(jī)膠干燥固化后，將除透明陶瓷薄膜之外的陶瓷坯體剩余部分用磨床打磨掉，剩余部分即為透明陶瓷薄膜與有機(jī)透明膠的雙層透明結(jié)構(gòu)。
[0006]其中，所述的陶瓷粉體為氧化鋁粉體，粒度為300目，純度為99.9%。
[0007]所述的激光掃描燒結(jié)掃描速度為50-100mm/s，激光功率為30-130W。
[0008]所述的有機(jī)透明膠水是高透明環(huán)氧樹脂膠。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點(diǎn)和有益效果是:
本發(fā)明的技術(shù)方案是通過激光掃描燒結(jié)在陶瓷坯體表面得到一層透明的陶瓷薄膜，并采用在透明陶瓷薄膜表面粘結(jié)覆蓋一層透明有機(jī)物的方式將其固定，本發(fā)明方法步驟簡(jiǎn)單，參數(shù)容易控制，掃描速度越快，得到的透明陶瓷薄膜厚度越薄，成本低廉，不需要復(fù)雜的步驟和大型精密的設(shè)備，最終得到的透明薄膜致密光滑，品質(zhì)良好。
[0010]說明書附圖圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中激光掃描燒結(jié)后的陶瓷坯表面透明薄膜的SEM圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例1中激光掃描燒結(jié)后陶瓷坯體未熔化部分的SEM圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1
(1)陶瓷坯體壓制成型:
在壓強(qiáng)為10Mpa的條件下，以粒度為300目，純度為99.9%的氧化鋁陶瓷粉體為原料采用模具壓制出圓柱體陶瓷生坯，其高度為1mm，直徑為30mm，脫模后，于500°C預(yù)燒結(jié)30min，得到的陶瓷坯體取出后干燥備用；
(2)激光掃描燒結(jié):
采用CO2激光器對(duì)陶瓷坯體的一個(gè)圓形表面進(jìn)行掃描燒結(jié)，激光掃描燒結(jié)掃描速度為100mm/S，激光功率為130W，在陶瓷坯體表面形成一層透明陶瓷薄膜，如圖1所示，可以看出，陶瓷表面熔化后變得致密，光滑，光掃描燒結(jié)后陶瓷坯體未熔化部分的SEM圖如圖2所示，可以看出，表面陶瓷以粉體形式堆垛而成，致密度低，不透明；
(3)薄膜的制取:
在步驟(2)中的透明陶瓷薄膜表面涂覆有機(jī)透明膠水高透明環(huán)氧樹脂膠，然后放入烘箱中，于50°C烘干60min，有機(jī)膠干燥固化后，將除透明陶瓷薄膜之外的陶瓷坯體剩余部分用磨床打磨掉，剩余部分即為透明陶瓷薄膜與有機(jī)透明膠的雙層透明結(jié)構(gòu)。
[0012]實(shí)施例2
在壓強(qiáng)為150Mpa的條件下，以粒度為300目，純度為99.9%的氧化鋁陶瓷粉體為原料采用模具壓制出圓柱體陶瓷生坯，其高度為1mm，直徑為30mm，脫模后，于800°C預(yù)燒結(jié)20min，得到的陶瓷坯體取出后干燥備用；
(2)激光掃描燒結(jié):
采用CO2激光器對(duì)陶瓷坯體的一個(gè)圓形表面進(jìn)行掃描燒結(jié)，激光掃描燒結(jié)掃描速度為50mm/s，激光功率為30W，在陶瓷坯體表面形成一層透明陶瓷薄膜；
(3)薄膜的制取:
在步驟(2)中的透明陶瓷薄膜表面涂覆有機(jī)透明膠水高透明環(huán)氧樹脂膠，然后放入烘箱中，于60°C烘干40min，有機(jī)膠干燥固化后，將除透明陶瓷薄膜之外的陶瓷坯體剩余部分用磨床打磨掉，剩余部分即為透明陶瓷薄膜與有機(jī)透明膠的雙層透明結(jié)構(gòu)。
[0013]實(shí)施例3
在壓強(qiáng)為200Mpa的條件下，以粒度為300目，純度為99.9%的氧化鋁陶瓷粉體為原料采用模具壓制出圓柱體陶瓷生坯，其高度為1mm，直徑為30mm，脫模后，于100tC預(yù)燒結(jié)lOmin，得到的陶瓷坯體取出后干燥備用；
(2)激光掃描燒結(jié):
采用CO2激光器對(duì)陶瓷坯體的一個(gè)圓形表面進(jìn)行掃描燒結(jié)，激光掃描燒結(jié)掃描速度為80mm/s，激光功率為100W，在陶瓷坯體表面形成一層透明陶瓷薄膜；
(3)薄膜的制取:
在步驟(2)中的透明陶瓷薄膜表面涂覆有機(jī)透明膠水高透明環(huán)氧樹脂膠，然后放入烘箱中，于80°C烘干lOmin，有機(jī)膠干燥固化后，將除透明陶瓷薄膜之外的陶瓷坯體剩余部分用磨床打磨掉，剩余部分即為透明陶瓷薄膜與有機(jī)透明膠的雙層透明結(jié)構(gòu)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種柔性透明陶瓷薄膜的制備方法，其特征在于按照以下步驟進(jìn)行: (1)陶瓷坯體壓制成型: 在壓強(qiáng)為100-200Mpa的條件下，以陶瓷粉體為原料采用模具壓制出圓柱體陶瓷生坯，其高度為1mm，直徑為30mm，脫模后，于500~1000°C預(yù)燒結(jié)10~30min，得到的陶瓷坯體取出后干燥備用； (2)激光掃描燒結(jié): 采用CO2激光器對(duì)陶瓷坯體的一個(gè)圓形表面進(jìn)行掃描燒結(jié)，在陶瓷坯體表面形成一層透明陶瓷薄膜； (3)薄膜的制取: 在步驟(2)中的透明陶瓷薄膜表面涂覆有機(jī)透明膠水，然后放入烘箱中，于50~80°C烘干10~60min，有機(jī)膠干燥固化后，將除透明陶瓷薄膜之外的陶瓷坯體剩余部分用磨床打磨掉，剩余部分即為透明陶瓷薄膜與有機(jī)透明膠的雙層透明結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性透明陶瓷薄膜的制備方法，其特征在于所述的陶瓷粉體為氧化鋁粉體，粒度為300目，純度為99.9%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性透明陶瓷薄膜的制備方法，其特征在于所述的激光掃描燒結(jié)掃描速度為50-100mm/S，激光功率為30-130W。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性透明陶瓷薄膜的制備方法，其特征在于所述的有機(jī)透明膠水是高透明環(huán)氧樹脂膠。
【專利摘要】本發(fā)明屬于無機(jī)陶瓷材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種柔性透明陶瓷薄膜的制備方法。本發(fā)明是首先將陶瓷坯體壓制成圓柱形坯體，采用CO2激光器對(duì)陶瓷坯體的一個(gè)圓形表面進(jìn)行掃描燒結(jié)，在陶瓷坯體表面形成一層透明陶瓷薄膜，在透明陶瓷薄膜表面涂覆有機(jī)透明膠水，然后放入烘箱中烘干，有機(jī)膠干燥固化后，將除透明陶瓷薄膜之外的陶瓷坯體剩余部分用磨床打磨掉，剩余部分即為透明陶瓷薄膜與有機(jī)透明膠的雙層透明結(jié)構(gòu)。本發(fā)明成本低廉，不需要復(fù)雜的步驟和大型精密的設(shè)備，最終得到的透明薄膜致密光滑，品質(zhì)良好。
【IPC分類】C04B35/622, C04B35/64
【公開號(hào)】CN105036750
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510419145
【發(fā)明人】惠宇, 王松子, 任慶國(guó), 楊俊蓮, 馮旭, 潘銳, 許冰, 劉徐
【申請(qǐng)人】惠宇
【公開日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年7月17日