无压烧结碳化硅大直径承载盘及其制备方法与流程

技术特征：
1.无压烧结碳化硅大直径承载盘的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)、混料：主料由以下重量含量的成分组成：90％～98％的碳化硅微粉、1％～5％的碳源和1％～5％的碳化硼；所述碳源作为烧结助剂；将主料、分散剂、纳米氮化钛、酚醛树脂、去离子水、质量浓度为10～20％的水溶性高分子粘结剂溶液、润滑剂搅拌均匀混合后，配制成水基碳化硅料浆；分散剂：主料＝0.5％～1.5％的重量比；纳米氮化钛：主料＝2％～10％的重量比；酚醛树脂：主料＝5％～12％的重量比；水溶性高分子粘结剂溶液：主料＝3％～8％的重量比；润滑剂：主料＝0.3％～2％的重量比；去离子水：主料＝40％～50％的重量比；2)、采用喷雾干燥工艺将步骤1)所得的水基碳化硅料浆进行喷雾造粒，然后室温陈腐，得到碳化硅喷雾造粒粉；3)、将步骤2)所得的碳化硅喷雾造粒粉热压成型，获得碳化硅承载盘素坯；4)、将步骤3)所得的碳化硅承载盘素坯放入排蜡炉，在真空或惰性气体环境中，在700～1000℃温度下，保温0.5～5小时；5)、将步骤4)所得的排蜡后碳化硅承载盘素坯放入烧结炉中，在惰性气体环境中，以200～300℃/小时的升温速率加热到1800～2200℃，保温30～120min，得到碳化硅承载盘毛坯；6)、将步骤5)所得的碳化硅承载盘毛坯进行精加工处理，得无压烧结碳化硅大直径承载盘。2.根据权利要求1所述的无压烧结碳化硅大直径承载盘的制备方法，其特征在于：所述碳源为炭黑；所述分散剂为聚乙烯亚胺、氢氧化钠；水溶性高分子粘结剂为聚乙烯醇或甲基纤维素；润滑剂为水溶性石蜡或甘油。3.根据权利要求2所述的无压烧结碳化硅大直径承载盘的制备方法，其特征在于：碳化硅微粉的粒径为0.2～1.0μm，碳化硼的粒径为1.0～10.0μm，炭黑的粒径为30～100nm，纳米氮化钛的粒径为40～100nm。4.根据权利要求3所述的无压烧结碳化硅大直径承载盘的制备方法，其特征在于所述步骤2)中：控制进口温度为180～260℃，出口温度为80～150℃。5.根据权利要求4所述的无压烧结碳化硅大直径承载盘的制备方法，其特征在于所述步骤3)中：热压成型的温度为160～250℃、压力为140～220mpa；压制保压时间为3～10min。6.根据权利要求1～5所述的无压烧结碳化硅大直径承载盘的制备方法，其特征在于：将主料、去离子水、纳米氮化钛球磨混合4～8小时，再加入分散剂、酚醛树脂、水溶性高分子粘结剂溶液和润滑剂继续球磨搅拌混合4～8小时，制备得水基碳化硅料浆；球磨机转速为100
±
10r/min。
7.根据权利要求1～5所述的无压烧结碳化硅大直径承载盘的制备方法，其特征在于所述步骤5)的烧结过程中，素坯与素坯之间用柔性石墨纸支撑。8.根据权利要求1～7任一所述的无压烧结碳化硅大直径承载盘的制备方法，其特征在于：所述步骤6)的精加工处理为：将碳化硅承载盘毛坯进行平面研磨、倒角和双面抛光，得无压烧结碳化硅承载盘。9.如权利要求1～8任一方法制备而得的无压烧结碳化硅大直径承载盘，其特征在于：厚度与直径比为1：130～150。

技术总结
本发明公开了一种无压烧结碳化硅大直径承载盘的制备方法，包括以下步骤：主料由碳化硅微粉、碳源和碳化硼组成；将主料、分散剂、纳米氮化钛、酚醛树脂、去离子水、质量浓度为10～20％的水溶性高分子粘结剂溶液、润滑剂搅拌均匀混合后，配制成水基碳化硅料浆；然后依次进行喷雾造粒、室温陈腐、热压成型、烧结、精加工处理等，得无压烧结碳化硅大直径承载盘。本发明制备过程简单，时间短、费用低，能够制备出高致密度、高精度、高导热率的大直径承载盘。高导热率的大直径承载盘。高导热率的大直径承载盘。


技术研发人员：周渭良 郑浦 李志强
受保护的技术使用者：浙江东新新材料科技有限公司
技术研发日：2021.10.18
技术公布日：2022/1/21