CN104844164A - 一种高导热自釉陶瓷配方及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种高导热自释釉陶瓷的制备方法，包括以下步骤：制成复合玻璃；按重量比称取高导热自释釉陶瓷原料，将三氧化二铝、复合玻璃、高岭土放在料球比为1：2的干式数控球磨机中球磨18h-20h，按高导热自释釉陶瓷原料重量的11.3%-15%加入白蜡制成蜡饼；将蜡饼熔化并通过模具热压注浆成型得到坯件，将坯件用吸附粉保护放在中温窑中素烧，得到素烧后的产品，且素烧温度控制在900℃-960℃之间；将素烧后的产品清除吸附粉后放入中温遂道窑中烧结；烧结温度控制在1150-1250℃，保持恒温0.5-1.0小时，即得到一种高导热自释釉陶瓷。本发明配方简单，制备工艺便捷，且外表光亮，给生产和生活带来了很大的便利。
Description
技术领域
本发明涉及无机非金属材料工业和LED照明领域，具体为一种高导热自釉陶瓷配方及其制备方法。
背景技术
氧化铝陶瓷以其耐高温、抗氧化、耐磨损等优良特性，成为当今世界上应用最广的陶瓷材料之一，而其复合材料，又具有相对高的强度与韧性，无论在航天航空等国防尖端技术领域，还是在机械、冶金、化工及日常生活等一般工业领域，都有着广泛的应用前景。随着科学技术的发展，人们对LED有了更多的需求，不仅限于环保和价格，更多的关注性能和美观等问题。
灯架是LED球泡灯用来安装驱动和散热结构的装置，一般采用铝材和高温绝缘塑胶材料，目前大量采用陶瓷支架，已成熟的LED球泡灯陶瓷支架，散热仅仅依靠陶瓷本身耐高温和散热结构进行，散热效果较差，且在装配过程中很容易造成表面脏污，装配成本增加，不能满足大生产要求和人们日益提高的审美观，需要进一步改进，以降 低LED陶瓷球泡灯生产成本，提高视觉效果。
自釉陶瓷因有较好的性能和光亮的外表而得到很多应用和喜爱，但是目前的自释釉陶瓷因制作工艺复杂，成本较高，而多数的自釉陶瓷因不具有较好的导热性，烧成温度范围窄，主体骨架支撑力不够，给生产和生活带来了很大的不便，开发一种既有自释釉又有高导热性能的LED陶瓷散热灯架具有十分重要的意义。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种高导热自釉陶瓷配方及其制备方法，以解决上述背景技术中的缺点。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种高导热自释釉陶瓷配方，由如下重量份的组分组成：
三氧化二铝： 45%-65%
复合玻璃： 35%-55%
外加高岭土： 1%-5%。
本发明中，所述复合玻璃的原料包括以下重量份的组分：
二氧化硅 60%-65%
钾钠长石 30%-35%
钠长石 5%-10%。
本发明中，所述二氧化硅的纯度为90%-95%。
一种高导热自释釉陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
第一步：按重量比称取复合玻璃的原料，将二氧化硅、钾钠长石、钠长石放在格子型湿式球磨机中球磨10h-18h，控制球磨后的物料粒度为-200目占95%以上；然后将球磨后的物料放在1500℃-1800℃的环境中烧结制成熔块，然后将熔块在-5℃-0℃的环境下加12MPa-15MPa的压力将熔块击碎，碾磨，制成复合玻璃；
第二步：按重量比称取高导热自释釉陶瓷原料，将三氧化二铝、复合玻璃、高岭土放在料球比为1：2的干式数控球磨机中球磨18h-20h，按高导热自释釉陶瓷原料重量的11.3%-15%加入白蜡制成蜡饼；
第三步：将蜡饼熔化并通过模具热压注浆成型得到坯件，将坯件用吸附粉保护放在中温窑中素烧，得到素烧后的产品，且素烧温度控制在900℃-960℃之间；
第四步：将素烧后的产品清除吸附粉后放入中温遂道窑中烧结；烧结温度控制在1150-1250℃，保持恒温0.5-1.0小时，即得到一种高导热自释釉陶瓷。
技术原理：本发明中适量的氧化钙替代氧化镁能够促进Mg-Al2O3-SiO2系的烧结致密化和降低介质损耗，随着氧化钙的增加，烧结样品的密度、介电常数和热膨胀系数也增加，且与密度变化曲线相似，含3%氧化钙的样品具有低的ε（5.42）、低的tgδ（≤0.13×10-2）、低的烧结温度（900℃）和与硅相匹配的热膨胀系数α（3.55×10-6℃-1。
有益效果：本发明由于配方中以三氧化二铝作为主晶相，因此制作的产品较传统自釉陶瓷具有较高的导热性能和稳定性，产品在析晶过程中主体骨架支撑力高，不变形；本发明添加的适量复合玻璃既可作为Si晶相与AL2O3刚玉相形成稳定的陶瓷相；同时，适量的Si晶相在一定的温度下发生析晶，在产品表面均匀地形成自釉层。本发明配方简单，制备工艺便捷，且外表光亮，给生产和生活带来了很大的便利。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实验例，进一步阐述本发明。
实施例1
按重量比称取复合玻璃的原料，其中二氧化硅60%、钾钠长石30%、钠长石10%，将二氧化硅、钾钠长石、钠长石放在格子型湿式球磨机中球磨10h，控制球磨后的物料粒度为-200目占95%以上；然后将球磨后的物料放在1500℃-1800℃的环境中烧结制成熔块，然后将熔块在-5℃-0℃的环境下加12MPa-15MPa的压力将熔块击碎，碾磨，制成复合玻璃；按重量比称取高导热自释釉陶瓷原料，其中复合玻璃35%-40%、三氧化二铝45%-58%、高岭土1%-3%，将三氧化二铝、复合玻璃、高岭土放在料球比为1：2的干式数控球磨机中球磨18h-20h，按高导热自释釉陶瓷原料重量的11.3%-15%加入白蜡制成蜡饼；将蜡饼熔化并通过模具热压注浆成型得到坯件，将坯件用吸附粉保护放在中温窑中素烧，得到素烧后的产品，且素烧温度控制在900℃-960℃之间；将素烧后的产品清除吸附粉后放入中温遂道窑中烧结；烧结温度控制在1150-1250℃，保持恒温0.5-1.0小时，即得到一种高导热自释釉陶瓷。
实施例2
按重量比称取复合玻璃的原料，其中二氧化硅63%、钾钠长石30%、钠长石7%，将二氧化硅、钾钠长石、钠长石放在格子型湿式球磨机中球磨10h，控制球磨后的物料粒度为-200目占95%以上；然后将球磨后的物料放在1500℃-1800℃的环境中烧结制成熔块，然后将熔块在-5℃-0℃的环境下加12MPa-15MPa的压力将熔块击碎，碾磨，制成复合玻璃；按重量比称取高导热自释釉陶瓷原料，其中复合玻璃35%-40%、三氧化二铝50%-58%、高岭土1%-3%，将三氧化二铝、复合玻璃、高岭土放在料球比为1：2的干式数控球磨机中球磨18h-20h，按高导热自释釉陶瓷原料重量的11.3%-15%加入白蜡制成蜡饼；将蜡饼熔化并通过模具热压注浆成型得到坯件，将坯件用吸附粉保护放在中温窑中素烧，得到素烧后的产品，且素烧温度控制在900℃-960℃之间；将素烧后的产品清除吸附粉后放入中温遂道窑中烧结；烧结温度控制在1150-1250℃，保持恒温0.5-1.0小时，即得到一种高导热自释釉陶瓷。
实施例3
按重量比称取复合玻璃的原料，其中二氧化硅65%、钾钠长石30%、钠长石5%，将二氧化硅、钾钠长石、钠长石放在格子型湿式球磨机中球磨10h，控制球磨后的物料粒度为-200目占95%以上；然后将球磨后的物料放在1500℃-1800℃的环境中烧结制成熔块，然后将熔块在-5℃-0℃的环境下加12MPa-15MPa的压力将熔块击碎，碾磨，制成复合玻璃；按重量比称取高导热自释釉陶瓷原料，其中复合玻璃35%-40%、三氧化二铝52%-65%、高岭土1%-3%，将三氧化二铝、复合玻璃、高岭土放在料球比为1：2的干式数控球磨机中球磨18h-20h，按高导热自释釉陶瓷原料重量的11.3%-15%加入白蜡制成蜡饼；将蜡饼熔化并通过模具热压注浆成型得到坯件，将坯件用吸附粉保护放在中温窑中素烧，得到素烧后的产品，且素烧温度控制在900℃-960℃之间；将素烧后的产品清除吸附粉后放入中温遂道窑中烧结；烧结温度控制在1150-1250℃，保持恒温0.5-1.0小时，即得到一种高导热自释釉陶瓷。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种高导热自释釉陶瓷配方，其特征在于，由如下重量份的组分组成：
三氧化二铝： 45%-65%
复合玻璃： 35%-55%
外加高岭土： 1%-5%。
2.根据权利要求1所述的一种高导热自释釉陶瓷配方，其特征在于，所述复合玻璃的原料包括以下重量份的组分：
二氧化硅 60%-65%
钾钠长石 30%-35%
钠长石 5%-10%。
3.根据权利要求2所述的一种高导热自释釉陶瓷配方，其特征在于，所述二氧化硅的纯度为90%-95%。
4.一种高导热自释釉陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：按重量比称取复合玻璃的原料，将二氧化硅、钾钠长石、钠长石放在格子型湿式球磨机中球磨10h-18h，控制球磨后的物料粒度为-200目占95%以上；然后将球磨后的物料放在1500℃-1800℃的环境中烧结制成熔块，然后将熔块在-5℃-0℃的环境下加12MPa-15MPa的压力将熔块击碎，碾磨，制成复合玻璃；
第二步：按重量比称取高导热自释釉陶瓷原料，将三氧化二铝、复合玻璃、高岭土放在料球比为1：2的干式数控球磨机中球磨18h-20h，按高导热自释釉陶瓷原料重量的11.3%-15%加入白蜡制成蜡饼；
第三步：将蜡饼熔化并通过模具热压注浆成型得到坯件，将坯件用吸附粉保护放在中温窑中素烧，得到素烧后的产品，且素烧温度控制在900℃-960℃之间；
第四步：将素烧后的产品清除吸附粉后放入中温遂道窑中烧结；烧结温度控制在1150-1250℃，保持恒温0.5-1.0小时，即得到一种高导热自释釉陶瓷。
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20180522 |
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