陶瓷及其制备方法和应用与流程

本发明涉及陶瓷，具体涉及陶瓷及其制备方法和应用。

背景技术：

1、现有的陶瓷具有较高的热导率时，其介电损耗也较高，无法满足高频电路基板的使用要求；而当陶瓷具有较低的介电损耗时，其热导率也较低，需要提高陶瓷的填充量来提高电路基板的热导率，但是陶瓷过高的填充量会导致制备的电路基板无法兼顾低介电损耗和高热导率。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述问题，提供一种陶瓷及其制备方法和应用，所述陶瓷能够同时具有低介电损耗和高热导率，用其制备的电路基板能够同时具有低介电损耗和高热导率。

2、本发明提供一种陶瓷，所述陶瓷的化学式为mg2-xgaxsi1-xalxo4，其中，x为离子取代量，0＜x≤0.05，且0＜x≤0.04时，所述陶瓷的粒径为（10+1000x）μm至（15+1000x）μm，0.04＜x≤0.05时，所述陶瓷的粒径为50μm至55μm。

3、在其中一个实施例中，所述陶瓷中mgsio3杂相的质量分数小于或等于1%。

4、在其中一个实施例中，x＞0.02。

5、本发明提供一种陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

6、将mgo、ga2o3、al2o3、sio2混合作为原料，所述原料中mg、ga、si与al的摩尔比为2-x:x:1-x:x，且0＜x≤0.05；

7、将所述原料进行第一次球磨，得到第一次球磨后的粉末；

8、将所述第一次球磨后的粉末进行烘干、研磨、过筛和预烧，得到预烧后的粉末；

9、将所述预烧后的粉末再次进行研磨和过筛，并进行第二次球磨，得到第二次球磨后的粉末；

10、将所述第二次球磨后的粉末烘干，并进行第一次过筛、造粒、第二次过筛、烧结、破碎和筛选，得到所述的陶瓷。

11、在其中一个实施例中，所述陶瓷的制备方法满足以下条件中的至少一种：

12、（1）所述原料的纯度在99.5%以上，粒径在20μm以下；

13、（2）所述第一次球磨采用粒径为2mm-5mm的球磨珠，采用的溶剂包括去离子水或乙醇中的至少一种；

14、（3）所述第二次球磨采用粒径为2mm-5mm的球磨珠，采用的溶剂包括去离子水或乙醇中的至少一种。

15、本发明还一种树脂组合物，包括树脂和所述的陶瓷。

16、在其中一个实施例中，所述树脂组合物满足以下条件中的至少一个：

17、（1）所述树脂包括含氟树脂、环氧树脂、碳氢树脂或聚苯醚树脂中的至少一种；

18、（2）所述陶瓷的质量为所述树脂与所述陶瓷总质量的30%-70%。

19、本发明还提供一种所述的树脂组合物制成的半固化片。

20、本发明还提供一种所述的半固化片制成的电路基板。

21、本发明还提供一种所述的电路基板制成的印制电路板。

22、本发明通过调控陶瓷中离子取代量与粒径之间的关系，改善了陶瓷的晶粒尺寸和致密度，从而提升了陶瓷微观结构的均匀性，优化了陶瓷的晶界结构，同时降低陶瓷颗粒之间的界面效应，减少了散射和极化损失，使得陶瓷同时具有低介电损耗和高热导率。

23、因此，将本发明的陶瓷应用于电路基板时，能够构建更加有效的导热路径，提高电路基板的热导率，使得电路基板能够同时具有低介电损耗和高热导率。

技术特征：

1.一种陶瓷，其特征在于，所述陶瓷的化学式为mg2-xgaxsi1-xalxo4，其中，x为离子取代量，0＜x≤0.05，且0＜x≤0.04时，所述陶瓷的粒径为（10+1000x）μm至（15+1000x）μm，0.04＜x≤0.05时，所述陶瓷的粒径为50μm至55μm。

2.根据权利要求1所述的陶瓷，其特征在于，所述陶瓷中mgsio3杂相的质量分数小于或等于1%。

3.根据权利要求1所述的陶瓷，其特征在于，x＞0.02。

4.一种如权利要求1至权利要求3任一项所述的陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的陶瓷的制备方法，其特征在于，所述陶瓷的制备方法满足以下条件中的至少一种：

6.一种树脂组合物，其特征在于，包括树脂和如权利要求1至权利要求3任一项所述的陶瓷。

7.根据权利要求6所述的树脂组合物，其特征在于，所述树脂组合物满足以下条件中的至少一种：

8.一种采用如权利要求6或权利要求7任一项所述的树脂组合物制成的半固化片。

9.一种采用如权利要求8所述的半固化片制成的电路基板。

10.一种采用如权利要求9所述的电路基板制成的印制电路板。

技术总结本发明涉及陶瓷及其制备方法和应用，所述陶瓷的化学式为Mg2‑xGaxSi1‑xAlxO4，其中，x为离子取代量，0＜x≤0.05，且0＜x≤0.04时，所述陶瓷的粒径为（10+1000x）μm至（15+1000x）μm，0.04＜x≤0.05时，所述陶瓷的粒径为50μm至55μm。本发明通过调控陶瓷中离子取代量x与粒径之间的关系，使得陶瓷能够同时具有低介电损耗和高热导率，因此，采用本发明陶瓷制备的电路基板能够同时具有低介电损耗和高热导率。技术研发人员：周电兵,任英杰,宋开新,毛敏敏,韩梦娜,何亮受保护的技术使用者：浙江华正新材料股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18