富力天晟科技（武漢）有限公司

隨著LED產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，解決制約LED壽命的陶瓷基板問題也變得尤為重要，因此LED陶瓷基板燒成用高溫超平板的國產(chǎn)化研究也迫在眉睫。本工作通過對****超平板和試制超平板心梗進行對比，來探索超平板國產(chǎn)化問題的可能解決方法。

試樣的化學組成分析

由****超平板和試制超平板試樣的化學組成分析可以看出：****超平板和試制超平板的Al2O3 SiO2含量都>99%，其中****超平板的Al2O3含量略低于試制超平板，SiO2含量則略高于試制超平板，結(jié)合兩者的燒成溫度，兩種超平板的純度都比較高，主晶相應該都為剛玉相和莫來石相，并且****超平板的莫來石相含量可能略高于試制超平板；****超平板的低熔點化合物（K2O、 Na2O、CaO、Fe2O3）含量都略高于試制超平板，這說明在高溫燒成時，****超平板的液相含量會高于試制超平板，可能會使得****超平板制品相對于試制超平板更加致密。

試樣的常溫物理性能

由****超平板和試制超平板的常溫物理性能對比可以看出：****超平板的體積密度高于試制超平板，顯氣孔率低于試制超平板，這說明****超平板比試制超平板更加致密，這可能是因為****超平板成型更致密，且存在有更多高溫液相，填充了氣孔，增加了致密性；****超平板的常溫抗折強度高于試制超平板，一方面是因為****超平板致密性更好，另一方面也有可能是因為更多高溫液相的存在會使得****超平板制品的基質(zhì)與骨料結(jié)合得更加緊密。

線性熱膨脹系數(shù)

由****超平板和試制超平板的線性熱膨脹系數(shù)對比可以看出：兩種超平板的線性熱膨脹系數(shù)相差不大，但****超平板的熱膨脹系數(shù)要小于試制超平板，這可能與兩者的主晶相含量有關(guān)，莫來石的線性熱膨脹系數(shù)（4.2 ~ 5.6 × 10-6·K-1）小于剛玉相（8.7 × 10-6·K-1），****超平板的莫來石相含量要高于試制超平板，剛玉相含量則低于試制超平板。

使用性能

將兩批****超平板和試制超平板送至斯利通陶瓷基板生產(chǎn)廠家進行現(xiàn)場使用，其中****超平板的使用壽命平均在10次左右，部分試制超平板使用壽命已經(jīng)接近于****超平板，但整體的使用性能不夠穩(wěn)定。

結(jié) 論：

（1）****超平板和試制超平板的Al2O3 SiO2含量都>99%，其中****超平板的Al2O3含量略低于試制超平板，SiO2含量則略高于試制超平板，低熔點化合物（K2O、 Na2O、CaO、Fe2O3）含量都略高于試制超平板；

（2）****超平板的體積密度和抗折強度都高于試制超平板；

（3）****超平板的現(xiàn)場使用平均壽命要高于試制超平板，且穩(wěn)定性更好。

展 望：

凝膠注模成型工藝自美國橡樹嶺國家要點實驗室于20世紀90年代初發(fā)明以來，一直是材料學領(lǐng)域研究的要點，起初用于陶瓷的制備。凝膠注模成型工藝將傳統(tǒng)的陶瓷工藝與聚合物化學知識農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系結(jié)合起來，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系單體聚合成高分子的方法靈活地引入到陶瓷的成型工藝中，該工藝主要通過制備低黏度、高固相體積分數(shù)的漿料，再將漿料中的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系單體聚合使?jié){料原位凝固，從而獲得高密度、高度度、均勻性好的坯體。坯體經(jīng)過干燥、排膠和燒結(jié)等工序后，可直接制備出復雜形狀的近凈尺寸部件。

所以，采用凝膠注模成型工藝來制備LED 陶瓷基板燒成用超平板，有望解決國產(chǎn)超平板所存在的高溫穩(wěn)定性差、同一性差以及高溫平整度不高等問題。