CN108950536A - 用于电路板的纳米氧化铝薄膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电路板的纳米氧化铝薄膜的制备方法，包括自控电爆纳米金属粉设备、粉料搅拌设备、电路板喷涂设备和烘干设备，通过自控电爆纳米金属粉设备制备纳米氧化铝粉末；把收集好的粉体放入粉料搅拌设备的搅拌缸中，通过搅拌电机对纳米氧化铝进行高速搅拌，并加入适量的蒸馏水和粘接剂，搅拌20分钟后，通过电路板喷涂设备对电路板进行喷涂；喷涂后的电路板通过所述烘干设备进行加热烘干，让纳米氧化铝粉尘与电路板融为一体，形成纳米氧化铝薄膜；该方法提高电路板的补强增韧、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和耐磨性能；让电路板具有良好的绝缘性能；耐热性强，成型性好，提高电路板的使用寿命。
Description
技术领域：
本发明涉及电路板领域，具体为一种用于电路板的纳米氧化铝薄膜的制备方法。
背景技术：
电路板的名称有：陶瓷电路板，氧化铝陶瓷电路板，氮化铝陶瓷电路板，线路板，PCB板，铝基板，高频板，厚铜板，阻抗板，PCB，超薄线路板，超薄电路板，印刷(铜刻蚀技术)电路板等。电路板使电路迷你化、直观化，对于固定电路的批量生产和优化用电器布局起重要作用。电路板可称为印刷线路板或印刷电路板，线路板按层数来分的话分为单面板，双面板，和多层线路板三个大的分类。电路板的应用十分广泛，但是现有的电路板的补强增韧性能、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和耐磨性能差；不具有良好的绝缘性能；耐热性弱，使用寿命低。
所以，如何设计一种用于电路板的纳米氧化铝薄膜的制备方法，成为我们当前要解决的问题。
发明内容：
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种用于电路板的纳米氧化铝薄膜的制备方法，以解决上述背景技术提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于电路板的纳米氧化铝薄膜的制备方法，包括自控电爆纳米金属粉设备、粉料搅拌设备、电路板喷涂设备和烘干设备，其制备方法：
步骤一：打开真空仓，把纳米氧化铝原料清洗并放入所述自控电爆纳米金属粉设备的真空仓内；检查电力，气路系统是否正常；
步骤二：封闭真空仓，进行固态加热，让纳米氧化铝原料融化，然后抽低真空；抽气10分钟左右，当真空度达到1.0×10-1Pa；进行液态加势；
步骤三：开启循环系统抽高真空，30分钟左右抽到极限真空6.6×10-2Pa；按生产粒度要求比例冲惰性气体；充气压力达到0.4-0.45，生产在0.5-0.55；生产过程无需再冲气体；让纳米氧化铝原料气化膨胀；
步骤四：接通电源，给电容充电开始生产；采用电弧击穿的方式；定时观察真空仓里面情况；
步骤五：生产完毕，停机1个小时；等粉体和仓体完全冷却，粉体沉积后，钝化处理冲氩气使仓体压力回复到正常；打开收集仓收粉；把粉体按分级要求收集到各自粉体收集器里面；
步骤六：包装筛选放入所述粉料搅拌设备上：把收集好的粉体放入所述粉料搅拌设备的搅拌缸中，通过搅拌电机对纳米氧化铝进行高速搅拌，并加入适量的蒸馏水和粘接剂，搅拌20分钟后，通过所述电路板喷涂设备对电路板进行喷涂；
步骤七：喷涂后的电路板通过所述烘干设备进行加热烘干，让纳米氧化铝粉尘与电路板融为一体，形成纳米氧化铝薄膜。
作为本发明的一种优选技术方案，所述自控电爆纳米金属粉设备是通过自控电爆的方式，让强大的电流通过纳米氧化铝原料，电阻的加热作用会使相当大的能量在纳米氧化铝原料内迅速积聚，使纳米氧化铝原料发生相变，发生爆炸声和闪光，为纳米氧化铝原料的放电过程。
作为本发明的一种优选技术方案，所述纳米氧化铝原料的放电过程为固态加热、熔化、液态加势、气化膨胀和电弧击穿；所述气化膨胀在周围介质内产生冲击波，冲击波的强度可按点源或线源瞬时释能所产生的球面或柱面冲击波强度来计算。
作为本发明的一种优选技术方案，所述粉料搅拌设备内置在所述电路板喷涂设备上，所述粉料搅拌设备由搅拌桶、搅拌电机和搅拌杆构成，所述搅拌桶固定在电路板喷涂设备上，所述搅拌电机和所述搅拌杆固定相连。
作为本发明的一种优选技术方案，所述电路板喷涂设备由喷涂头、输料管、防堵塞过滤网和抽吸泵组成，所述抽吸泵内置在所述搅拌桶上，所述喷涂头通过所述输料管与所述抽吸泵相连。
作为本发明的一种优选技术方案，所述烘干设备由烘干箱、加热丝和温度控制器构成，所述加热丝固定在所述烘干箱的顶部，并与所述温度控制器电性连接。
本发明的有益效果是：该种用于电路板的纳米氧化铝薄膜的制备方法，该方法通过把氧化铝制成纳米氧化铝粉末，然后通过喷涂设备喷涂在电路板的两个表面上，通过热熔让电路板上形成纳米氧化铝薄膜，让纳米氧化铝薄膜与电路板融合，从而提高电路板的补强增韧、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和耐磨性能；让电路板具有良好的绝缘性能；耐热性强，成型性好，提高电路板的使用寿命。
具体实施方式：
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明提供一种技术方案：一种用于电路板的纳米氧化铝薄膜的制备方法，采用自控电爆纳米金属粉设备、粉料搅拌设备、电路板喷涂设备和烘干设备加工，其制备方法：
步骤一：打开真空仓，把纳米氧化铝原料清洗并放入自控电爆纳米金属粉设备的真空仓内；检查电力，气路系统是否正常；
步骤二：封闭真空仓，进行固态加热，让纳米氧化铝原料融化，然后抽低真空；抽气10分钟左右，当真空度达到1.0×10-1Pa；进行液态加势；
步骤三：开启循环系统抽高真空，30分钟左右抽到极限真空6.6×10-2Pa；按生产粒度要求比例冲惰性气体；充气压力达到0.4-0.45，生产在0.5-0.55；生产过程无需再冲气体；让纳米氧化铝原料气化膨胀；
步骤四：接通电源，给电容充电开始生产；采用电弧击穿的方式；定时观察真空仓里面情况；
步骤五：生产完毕，停机1个小时；等粉体和仓体完全冷却，粉体沉积后，钝化处理冲氩气使仓体压力回复到正常；打开收集仓收粉；把粉体按分级要求收集到各自粉体收集器里面；
步骤六：包装筛选放入粉料搅拌设备上：把收集好的粉体放入粉料搅拌设备的搅拌缸中，通过搅拌电机对纳米氧化铝进行高速搅拌，并加入适量的蒸馏水和粘接剂，搅拌20分钟后，通过电路板喷涂设备对电路板进行喷涂；
步骤七：喷涂后的电路板通过烘干设备进行加热烘干，让纳米氧化铝粉尘与电路板融为一体，形成纳米氧化铝薄膜。
自控电爆纳米金属粉设备是通过自控电爆的方式，让强大的电流通过纳米氧化铝原料，电阻的加热作用会使相当大的能量在纳米氧化铝原料内迅速积聚，使纳米氧化铝原料发生相变，发生爆炸声和闪光，为纳米氧化铝原料的放电过程。
纳米氧化铝原料的放电过程为固态加热、熔化、液态加势、气化膨胀和电弧击穿；气化膨胀在周围介质内产生冲击波，冲击波的强度可按点源或线源瞬时释能所产生的球面或柱面冲击波强度来计算。
粉料搅拌设备内置在电路板喷涂设备上，粉料搅拌设备由搅拌桶、搅拌电机和搅拌杆构成，搅拌桶固定在电路板喷涂设备上，搅拌电机和搅拌杆固定相连。
电路板喷涂设备由喷涂头、输料管、防堵塞过滤网和抽吸泵组成，抽吸泵内置在搅拌桶上，喷涂头通过输料管与抽吸泵相连。
烘干设备由烘干箱、加热丝和温度控制器构成，加热丝固定在烘干箱的顶部，并与温度控制器电性连接。
实施例1：
步骤一：打开真空仓，把纳米氧化铝原料清洗并放入自控电爆纳米金属粉设备的真空仓内；检查电力，气路系统是否正常；
步骤二：封闭真空仓，进行固态加热，让纳米氧化铝原料融化，然后抽低真空；抽气10分钟左右，当真空度达到1.0×10-1Pa；进行液态加势；
步骤三：开启循环系统抽高真空，30分钟左右抽到极限真空6.6×10-2Pa；按生产粒度要求比例冲惰性气体；充气压力达到0.4-0.45，生产在0.5-0.55；生产过程无需再冲气体；让纳米氧化铝原料气化膨胀；
步骤四：接通电源，给电容充电开始生产；采用电弧击穿的方式；定时观察真空仓里面情况；
步骤五：生产完毕，停机1个小时；等粉体和仓体完全冷却，粉体沉积后，钝化处理冲氩气使仓体压力回复到正常；打开收集仓收粉；把粉体按分级要求收集到各自粉体收集器里面；
步骤六：包装筛选放入粉料搅拌设备上：把收集好的粉体放入粉料搅拌设备的搅拌缸中，通过搅拌电机对纳米氧化铝进行高速搅拌，并加入适量的蒸馏水和粘接剂，搅拌20分钟后，通过电路板喷涂设备对电路板进行喷涂，喷涂厚度为0.1毫米；
步骤七：喷涂后的电路板通过烘干设备进行加热烘干，让纳米氧化铝粉尘与电路板融为一体，形成纳米氧化铝薄膜。
实施例2：
步骤一：打开真空仓，把纳米氧化铝原料清洗并放入自控电爆纳米金属粉设备的真空仓内；检查电力，气路系统是否正常；
步骤二：封闭真空仓，进行固态加热，让纳米氧化铝原料融化，然后抽低真空；抽气10分钟左右，当真空度达到1.0×10-1Pa；进行液态加势；
步骤三：开启循环系统抽高真空，30分钟左右抽到极限真空6.6×10-2Pa；按生产粒度要求比例冲惰性气体；充气压力达到0.4-0.45，生产在0.5-0.55；生产过程无需再冲气体；让纳米氧化铝原料气化膨胀；
步骤四：接通电源，给电容充电开始生产；采用电弧击穿的方式；定时观察真空仓里面情况；
步骤五：生产完毕，停机1个小时；等粉体和仓体完全冷却，粉体沉积后，钝化处理冲氩气使仓体压力回复到正常；打开收集仓收粉；把粉体按分级要求收集到各自粉体收集器里面；
步骤六：包装筛选放入粉料搅拌设备上：把收集好的粉体放入粉料搅拌设备的搅拌缸中，通过搅拌电机对纳米氧化铝进行高速搅拌，并加入适量的蒸馏水和粘接剂，搅拌20分钟后，通过电路板喷涂设备对电路板进行喷涂，喷涂厚度为0.3毫米；
步骤七：喷涂后的电路板通过烘干设备进行加热烘干，让纳米氧化铝粉尘与电路板融为一体，形成纳米氧化铝薄膜。
实施例3：
步骤一：打开真空仓，把纳米氧化铝原料清洗并放入自控电爆纳米金属粉设备的真空仓内；检查电力，气路系统是否正常；
步骤二：封闭真空仓，进行固态加热，让纳米氧化铝原料融化，然后抽低真空；抽气10分钟左右，当真空度达到1.0×10-1Pa；进行液态加势；
步骤三：开启循环系统抽高真空，30分钟左右抽到极限真空6.6×10-2Pa；按生产粒度要求比例冲惰性气体；充气压力达到0.4-0.45，生产在0.5-0.55；生产过程无需再冲气体；让纳米氧化铝原料气化膨胀；
步骤四：接通电源，给电容充电开始生产；采用电弧击穿的方式；定时观察真空仓里面情况；
步骤五：生产完毕，停机1个小时；等粉体和仓体完全冷却，粉体沉积后，钝化处理冲氩气使仓体压力回复到正常；打开收集仓收粉；把粉体按分级要求收集到各自粉体收集器里面；
步骤六：包装筛选放入粉料搅拌设备上：把收集好的粉体放入粉料搅拌设备的搅拌缸中，通过搅拌电机对纳米氧化铝进行高速搅拌，并加入适量的蒸馏水和粘接剂，搅拌20分钟后，通过电路板喷涂设备对电路板进行喷涂，喷涂厚度为0.5毫米；
步骤七：喷涂后的电路板通过烘干设备进行加热烘干，让纳米氧化铝粉尘与电路板融为一体，形成纳米氧化铝薄膜。
| 样品 | 喷涂厚度 | 补强增韧 | 冷热疲劳性 | 抗蠕变性能 | 耐磨性能 |
| 实施例1 | 0.1毫米 | 强 | 较强 | 良 | 良 |
| 实施例2 | 0.3毫米 | 强 | 强 | 优 | 优 |
| 实施例3 | 0.5毫米 | 强 | 强 | 优 | 优 |
| 未喷涂 | 0 | 弱 | 弱 | 差 | 差 |
| 样品 | 绝缘性能 | 耐热性 | 使用寿命 | ||
| 实施例1 | 优 | 良 | 较长 | ||
| 实施例2 | 优 | 优 | 长 | ||
| 实施例3 | 优 | 优 | 长 | ||
| 未喷涂 | 差 | 差 | 短 |
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于电路板的纳米氧化铝薄膜的制备方法，采用自控电爆纳米金属粉设备、粉料搅拌设备、电路板喷涂设备和烘干设备，其特征在于，其制备方法如下：
步骤一：打开真空仓，把纳米氧化铝原料清洗并放入所述自控电爆纳米金属粉设备的真空仓内；检查电力，气路系统是否正常；
步骤二：封闭真空仓，进行固态加热，让纳米氧化铝原料融化，然后抽低真空；抽气10分钟左右，当真空度达到 1.0×10-1 Pa；进行液态加势；
步骤三：开启循环系统抽高真空，30分钟左右抽到极限真空 6.6×10-2 Pa；按生产粒度要求比例冲惰性气体；充气压力达到0.4-0.45，生产在0.5-0.55；生产过程无需再冲气体；让纳米氧化铝原料气化膨胀；
步骤四：接通电源，给电容充电开始生产；采用电弧击穿的方式；定时观察真空仓里面情况；
步骤五：生产完毕，停机1个小时；等粉体和仓体完全冷却，粉体沉积后，钝化处理冲氩气使仓体压力回复到正常；打开收集仓收粉；把粉体按分级要求收集到各自粉体收集器里面；
步骤六：包装筛选放入所述粉料搅拌设备上：把收集好的粉体放入所述粉料搅拌设备的搅拌缸中，通过搅拌电机对纳米氧化铝进行高速搅拌，并加入适量的蒸馏水和粘接剂，搅拌20分钟后，通过所述电路板喷涂设备对电路板进行喷涂；
步骤七：喷涂后的电路板通过所述烘干设备进行加热烘干，让纳米氧化铝粉尘与电路板融为一体，形成纳米氧化铝薄膜。
2.根据权利要求1所述的用于电路板的纳米氧化铝薄膜的制备方法，其特征在于，所述自控电爆纳米金属粉设备是通过自控电爆的方式，让强大的电流通过纳米氧化铝原料，电阻的加热作用会使相当大的能量在纳米氧化铝原料内迅速积聚，使纳米氧化铝原料发生相变，发生爆炸声和闪光，为纳米氧化铝原料的放电过程。
3.根据权利要求2所述的用于电路板的纳米氧化铝薄膜的制备方法，其特征在于，所述纳米氧化铝原料的放电过程为固态加热、熔化、液态加势、气化膨胀和电弧击穿；所述气化膨胀在周围介质内产生冲击波，冲击波的强度可按点源或线源瞬时释能所产生的球面或柱面冲击波强度来计算。
4.根据权利要求1所述的用于电路板的纳米氧化铝薄膜的制备方法，其特征在于，所述粉料搅拌设备内置在所述电路板喷涂设备上，所述粉料搅拌设备由搅拌桶、搅拌电机和搅拌杆构成，所述搅拌桶固定在电路板喷涂设备上，所述搅拌电机和所述搅拌杆固定相连。
5.根据权利要求4所述的用于电路板的纳米氧化铝薄膜的制备方法，其特征在于，所述电路板喷涂设备由喷涂头、输料管、防堵塞过滤网和抽吸泵组成，所述抽吸泵内置在所述搅拌桶上，所述喷涂头通过所述输料管与所述抽吸泵相连。
6.根据权利要求1所述的用于电路板的纳米氧化铝薄膜的制备方法，其特征在于，所述烘干设备由烘干箱、加热丝和温度控制器构成，所述加热丝固定在所述烘干箱的顶部，并与所述温度控制器电性连接。
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