【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及陶瓷基板，尤其涉及一種ce-v系陶瓷基板用黑色色料、制備方法及應用。
技術介紹
1、隨著新能源汽車、無人機和電子通訊等行業的迅猛發展，為滿足這些行業對高功率、小尺寸及高集成基板的需求，氧化鋁陶瓷基板以其優異的機械性能、電性能、熱性能等特性在這些行業中得到了廣泛應用；黑色氧化鋁陶瓷基板是在此基礎上應對光敏性需求而設計制備的陶瓷基板，其中，黑色色料是黑色氧化鋁陶瓷中重要的組分，用于決定黑色氧化鋁陶瓷基板的最終呈色效果；由于黑色氧化鋁陶瓷基板是作為電子元器件應用領域的材料，所以黑色色料的選擇必須考慮到黑色氧化鋁陶瓷基板的性能，例如，高體積電阻率、高機械強度及純正黑度等。
2、目前，市面上常見的陶瓷基板用黑色色料有fe2o3、coo、cr2o3及mno等，這些黑色色料中含有大量的重金屬元素，在實際生產過程中會對人體造成傷害。
3、為解決上述技術問題，專利申請號為cn202410465801.9的中國專利技術專利公開的技術方案是一種陶瓷基板用黑色色料及其制備方法和應用所述陶瓷基板用黑色色料包括以下摩爾質量份數的原料：1～3份v2o5、3～5份al2o3、1～3份sm2o3、0.5～4份y2o3、0.5～4份cr2o3、0.5～4份fe2o3。所述陶瓷基板用黑色色料通過固相法制備得到。本專利技術提供的黑色色料為無鈷色料，成本低，且黑色色料中含有的重金屬含量較低，在實際生產中對人體的危害較低；添加此種色料的黑色陶瓷，在1000℃～1600℃的高溫下具有良好的呈色效果和顯色穩定性；添加此種色料的黑色陶瓷在電
4、然而上述現有技術中存在以下技術問題：上述陶瓷基板用黑色色料僅僅是降低了重金屬的含量，仍然使用了cr2o3及fe2o3這兩種重金屬作為原料，在實際生產中依然會對人體產生危害。
技術實現思路
1、有鑒于此，有必要提供一種ce-v系陶瓷基板用黑色色料、制備方法及應用，完全不使用重金屬作為原料，從而避免實際生產中重金屬元素對人體產生的危害。
2、第一方面，本專利技術提供了一種ce-v系陶瓷基板用黑色色料，包括以下摩爾質量份數的原料，0.8～1.4mol份數的ceo2、0.2～1.0mol份數的v2o5及0.1～0.4mol份數的nacl。
3、第二方面，本方面提供了一種第一方面所述的ce-v系陶瓷基板用黑色色料的制備方法，包括以下步驟：
4、s1，將ceo2、v2o5及nacl按比例混合后進行球磨混料，球磨混料后的產物經過烘干、研磨及過篩后得到土黃色的粉末；
5、s2，將土黃色的粉末置于馬弗爐中燒結，得到黑色色料塊體；
6、s3，黑色色料塊體經過研磨破碎、球磨處理及過篩后得到黑色色料。
7、優選的，所述s1包括：將ceo2、v2o5及nacl的混合物按照預定物料比加入研磨球中研磨第一預定時間。
8、優選的，所述s1包括：進行烘干時，在100℃下烘干第二預定時間。
9、優選的，所述s2包括：燒結過程為，先將土黃色的粉末以預定溫度燒結第三預定時間，再隨爐冷卻至室溫后取出。
10、優選的，在進行所述s1中“球磨混料”及s3中“球磨處理”時，使用的球磨機為行星球磨機，使用的球磨罐為剛玉球磨罐，使用的磨球為剛玉陶瓷研磨球，使用的球磨介質為去離子水。
11、第三方面，本專利技術提供了一種ce-v系陶瓷基板用黑色色料在高電阻率黑瓷基板制作中的應用，所述ce-v系陶瓷基板用黑色色料為第一方面所述的ce-v系陶瓷基板用黑色色料，或由第二方面所述的制備方法所制得。
12、優選的，所述高電阻率黑瓷基板制作包括：將ce-v系陶瓷基板用黑色色料與封裝陶瓷粉體按特定比例混合，然后添加有機添加劑進行球磨混料，球磨混料完成后真空脫泡，在流延機上流延成型，經烘干、排膠、燒結，得到黑瓷基板；其中，所述ce-v系陶瓷基板用黑色色料的重量為封裝陶瓷粉體總重量的5％wt～15wt％。
13、優選的，所述封裝陶瓷粉體包括氧化鋁、氧化鋯及氮化鋁中的任意一種。
14、優選的，所述有機添加劑包括溶劑、分散劑、粘結劑及增塑劑；所述球磨混料包括兩段混料，第一段混料為將ce-v系陶瓷基板用黑色色料、氧化鋁粉、溶劑及分散劑混合均勻；第二段混料為添加粘結劑及增塑劑后混合均勻。
15、上述ce-v系陶瓷基板用黑色色料中，以ceo2、v2o5及nacl作為礦化劑，通過固相反應制得ce-v系陶瓷基板用黑色色料，固相反應的產物包括cevo4、v2o3、vo2、ce4o7及naclo4，其中，主要顯色相的物質是cevo4及v2o3，能夠使ce-v系陶瓷基板用黑色色料具有良好的呈色效果和顯色穩定性，具體的，cevo4作為一種稀土釩酸鹽，具備穩定性高及結晶度好的特點，其中的釩酸鹽基團以輻射躍遷的方式吸收可見光或者傳遞給稀土離子，使稀土離子也發生電子躍遷以吸收可見光，進而顯色純正黑色；v2o3是一種灰黑色的具有金屬光澤的結晶粉末，用于提升色料及色度；本專利技術提供的ce-v系陶瓷基板用黑色色料中不含有重金屬元素，避免了實際生產中重金屬元素對人體產生的危害；本色料在1000℃～1600℃的高溫下仍具有良好的呈色效果；添加本色料的氧化鋁黑瓷，在電性能上，例如，體積電阻率，符合封裝用陶瓷的要求；本色料可應用在各類陶瓷基板的制備中，例如，氧化鋁、氧化鋯、氮化鋁等，具有廣泛的應用范圍。
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1.一種Ce-V系陶瓷基板用黑色色料，其特征在于，包括以下摩爾質量份數的原料，0.8~1.4mol份數的CeO2、0.2~1.0mol份數的V2O5及0.1~0.4mol份數的NaCl。
2.一種如權利要求1所述的Ce-V系陶瓷基板用黑色色料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
3.如權利要求2所述的Ce-V系陶瓷基板用黑色色料的制備方法，其特征在于，所述S1包括：將CeO2、V2O5及NaCl的混合物按照預定物料比加入研磨球中研磨第一預定時間。
4.如權利要求2所述的Ce-V系陶瓷基板用黑色色料的制備方法，其特征在于，所述S1包括：進行烘干時，在100℃下烘干第二預定時間。
5.如權利要求2所述的Ce-V系陶瓷基板用黑色色料的制備方法，其特征在于，所述S2包括：燒結過程為，先將土黃色的粉末以預定溫度燒結第三預定時間，再隨爐冷卻至室溫后取出。
6.如權利要求2所述的Ce-V系陶瓷基板用黑色色料的制備方法，其特征在于，在進行所述S1中“球磨混料”及S3中“球磨處理”時，使用的球磨機為行星球磨機，使用的球磨罐為剛玉球磨罐，
7.一種Ce-V系陶瓷基板用黑色色料在高電阻率黑瓷基板制作中的應用，其特征在于，所述Ce-V系陶瓷基板用黑色色料為如權利要求1所述的Ce-V系陶瓷基板用黑色色料，或由權利要求2至6任一所述的制備方法所制得。
8.如權利要求7所述的Ce-V系陶瓷基板用黑色色料在高電阻率黑瓷基板制作中的應用，其特征在于，所述高電阻率黑瓷基板制作包括：將Ce-V系陶瓷基板用黑色色料與封裝陶瓷粉體按特定比例混合，然后添加有機添加劑進行球磨混料，球磨混料完成后真空脫泡，在流延機上流延成型，經烘干、排膠、燒結，得到黑瓷基板；其中，所述Ce-V系陶瓷基板用黑色色料的重量為封裝陶瓷粉體總重量的5%wt~15wt%。
9.如權利要求8所述的Ce-V系陶瓷基板用黑色色料在高電阻率黑瓷基板制作中的應用，其特征在于，所述封裝陶瓷粉體包括氧化鋁、氧化鋯及氮化鋁中的任意一種。
10.如權利要求8所述的Ce-V系陶瓷基板用黑色色料在高電阻率黑瓷基板制作中的應用，其特征在于，所述有機添加劑包括溶劑、分散劑、粘結劑及增塑劑；所述球磨混料包括兩段混料，第一段混料為將Ce-V系陶瓷基板用黑色色料、氧化鋁粉、溶劑及分散劑混合均勻；第二段混料為添加粘結劑及增塑劑后混合均勻。
...【技術特征摘要】
1.一種ce-v系陶瓷基板用黑色色料，其特征在于，包括以下摩爾質量份數的原料，0.8~1.4mol份數的ceo2、0.2~1.0mol份數的v2o5及0.1~0.4mol份數的nacl。
2.一種如權利要求1所述的ce-v系陶瓷基板用黑色色料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
3.如權利要求2所述的ce-v系陶瓷基板用黑色色料的制備方法，其特征在于，所述s1包括：將ceo2、v2o5及nacl的混合物按照預定物料比加入研磨球中研磨第一預定時間。
4.如權利要求2所述的ce-v系陶瓷基板用黑色色料的制備方法，其特征在于，所述s1包括：進行烘干時，在100℃下烘干第二預定時間。
5.如權利要求2所述的ce-v系陶瓷基板用黑色色料的制備方法，其特征在于，所述s2包括：燒結過程為，先將土黃色的粉末以預定溫度燒結第三預定時間，再隨爐冷卻至室溫后取出。
6.如權利要求2所述的ce-v系陶瓷基板用黑色色料的制備方法，其特征在于，在進行所述s1中“球磨混料”及s3中“球磨處理”時，使用的球磨機為行星球磨機，使用的球磨罐為剛玉球磨罐，使用的磨球為剛玉陶瓷研磨球，使用的球磨介質為去離子水。
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【專利技術屬性】
技術研發人員：張笑，胡建云，王品一，陸有軍，楊光燦，李思儀，梁森，
申請(專利權)人：北方民族大學，
類型：發明
國別省市：
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